基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置
- 小類:
- 機(jī)械與控制
- 大類:
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介:
- 本實(shí)驗(yàn)裝置使用了一個(gè)透明有機(jī)玻璃板使之與固定有坐標(biāo)紙的木板平行,且把透明有機(jī)玻璃板放置在一個(gè)有固定導(dǎo)軌的木板基座上,且導(dǎo)軌上有刻度,使透明有機(jī)玻璃板可以在軌道上滑動(dòng),以此來調(diào)節(jié)木板間的距離,這樣就能夠用大小不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于小球自身涂有的石墨劃出運(yùn)動(dòng)的軌跡,便于實(shí)驗(yàn)者直接通過透明有機(jī)玻璃板觀察小球運(yùn)動(dòng)的狀況,從而達(dá)到只拋出一次小球,且不用描點(diǎn),從而使實(shí)驗(yàn)人為造成的誤差極大的減小。
- 詳細(xì)介紹:
- 本實(shí)驗(yàn)裝置使用涂有石墨的小鉛球,使小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中可以直接在坐標(biāo)紙上劃出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為使小球能夠劃出軌跡,本實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)透明有機(jī)玻璃板使之與固定有坐標(biāo)紙的木板平行,且把透明有機(jī)玻璃板放置在一個(gè)有固定導(dǎo)軌的木板基座上,且導(dǎo)軌上有刻度,使透明有機(jī)玻璃板可以在軌道上滑動(dòng),以此來調(diào)節(jié)木板間的距離,這樣就能夠用大小不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用透明有機(jī)玻璃板還是為了便于演示,便于實(shí)驗(yàn)者直接通過透明有機(jī)玻璃板直接觀察小球運(yùn)動(dòng)的狀況,從而達(dá)到只拋出一次小球,且不用描點(diǎn)而由小球自身涂有的石墨劃出運(yùn)動(dòng)的軌跡,從而使實(shí)驗(yàn)人為造成的誤差極大的減小??紤]到小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦力,可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,除了給小球表面涂上石墨可以減小摩擦外,還要求透明有機(jī)玻璃板平整且光滑,同時(shí)也考慮到用此裝置實(shí)驗(yàn)小球受到的是滾動(dòng)摩擦,且時(shí)間比較短,因此實(shí)驗(yàn)誤差比較小,實(shí)驗(yàn)具有較高的可行性和準(zhǔn)確性。 將有刻度的斜槽(8)固定在木板(9)上,將坐標(biāo)紙(4)用圖釘(5)固定在木板(3)上,將固定有坐標(biāo)紙(4)的木板(3)固定于雙導(dǎo)軌基座(1),將玻璃板(2)安裝于雙導(dǎo)軌基座(1)上使之與木板平行,將固定有斜槽的木板(9)置于實(shí)驗(yàn)桌(7)上,將安裝了木板(3)透明有機(jī)玻璃板(2)的雙導(dǎo)軌基座(1)與斜槽(8)水平末端對(duì)接。 利用此裝置進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),用游標(biāo)卡尺測(cè)實(shí)驗(yàn)小球(6)的直徑;在小鉛球(6)的表面必須均勻的涂上石墨,要求鉛球的體積比較??;將坐標(biāo)紙(4)固定在木板(3)上,用重垂線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙是否豎直,然后將其固定于雙導(dǎo)軌基座(1)之上;檢測(cè)固定有斜槽(8)的木板(9)是否水平,選定斜槽(8)的水平末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,然后確定X軸,Y軸。將玻璃板(2)置于有刻度的導(dǎo)軌基座(1)上,調(diào)節(jié)玻璃板(2),讀出透明有機(jī)玻璃板(2)與木板(3)之間的距離,使之略大于實(shí)驗(yàn)鉛球的直徑,而且還要保證玻璃板(2)與木板(3)平行;將小球從斜槽(8)上某一位置釋放。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取下坐標(biāo)紙(4),在小球留下的軌跡上取幾個(gè)點(diǎn),分別用刻度尺測(cè)量x值和y值;最后,利用公式y(tǒng)= gt 和x=v t求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,在計(jì)算出v 的平均值,或?qū)ζ綊佭\(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律加以研究。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本實(shí)驗(yàn)裝置使用涂有石墨的小鉛球,使小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中可以直接在坐標(biāo)紙上劃出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為使小球能夠劃出軌跡,本實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)透明有機(jī)玻璃板使之與固定有坐標(biāo)紙的木板平行,且把透明有機(jī)玻璃板放置在一個(gè)有固定導(dǎo)軌的木板基座上,且導(dǎo)軌上有刻度,使透明有機(jī)玻璃板可以在軌道上滑動(dòng),以此來調(diào)節(jié)木板間的距離,這樣就能夠用大小不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用透明有機(jī)玻璃板還是為了便于演示,便于實(shí)驗(yàn)者直接通過透明有機(jī)玻璃板直接觀察小球運(yùn)動(dòng)的狀況,從而達(dá)到只拋出一次小球,且不用描點(diǎn)而由小球自身涂有的石墨劃出運(yùn)動(dòng)的軌跡,從而使實(shí)驗(yàn)人為造成的誤差極大的減小??紤]到小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到摩擦力,可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,除了給小球表面涂上石墨可以減小摩擦外,還要求透明有機(jī)玻璃板平整且光滑,同時(shí)也考慮到用此裝置實(shí)驗(yàn)小球受到的是滾動(dòng)摩擦,且時(shí)間比較短,因此實(shí)驗(yàn)誤差比較小,實(shí)驗(yàn)具有較高的可行性和準(zhǔn)確性。 技術(shù)關(guān)鍵,一是小球的選取,必須選取體積較小的鉛球,且保證石墨在小球表面涂抹均勻,以此保證小球可以劃出痕跡;二是必須保證固定有斜槽的木板水平;三是固定在木板上的坐標(biāo)紙必須用重垂線檢驗(yàn)是否豎直;四是玻璃板與木板平行且間距稍大于小球的直徑;五是裝有透明有機(jī)玻璃板和木板的雙導(dǎo)軌基座與斜槽末端水平部分的對(duì)接,必須使小球滾出斜槽水平末端時(shí)能順利進(jìn)入有玻璃板和木板組成的平行板中。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 此實(shí)驗(yàn)裝置是利用平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(即平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)來設(shè)計(jì),利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡來驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 利用此實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)可以避免很多人為造成的誤差,可以利用石墨質(zhì)地軟具有潤(rùn)滑作用來減小摩擦;且石墨質(zhì)地軟容易劃出痕跡,實(shí)驗(yàn)過程中利用這一點(diǎn),在小球表面均勻涂抹上石墨,使小球在坐標(biāo)紙上劃過時(shí)與其上留下小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,然后利用此軌跡研究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,相比原有實(shí)驗(yàn)利用眼睛直接觀察 ,具有很大的進(jìn)步;且利用導(dǎo)軌將固定有坐標(biāo)紙的木板固定,透明玻璃板置于其上可以滑動(dòng),而將玻璃板調(diào)到與固定木板之間距略大于實(shí)驗(yàn)小球的直徑時(shí),就能保證鉛球在坐標(biāo)紙上畫出痕跡。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 圖紙
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) 本實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)特點(diǎn)在于簡(jiǎn)單易操作,在實(shí)驗(yàn)過程中可以減少人工操作,實(shí)驗(yàn)裝置使用涂有石墨的小鉛球,使小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中可以直接在坐標(biāo)紙上劃出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,相比原有實(shí)驗(yàn)可以使誤差減小很多,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,演示性強(qiáng),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高。 適用范圍 在中學(xué)課堂中進(jìn)行演示,也可用于實(shí)驗(yàn)室對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究 推廣前景市場(chǎng)分析經(jīng)濟(jì)效益 本實(shí)驗(yàn)裝置可以在中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到推廣,用以研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。此裝置簡(jiǎn)易,可操作性強(qiáng),成本低,有很強(qiáng)的實(shí)用性,可以在中學(xué)物理教學(xué)中大面積推廣。
同類課題研究水平概述
- 在國(guó)內(nèi)中學(xué)物理現(xiàn)有平拋實(shí)驗(yàn)最常見的實(shí)驗(yàn)法中,有的必須多次拋出小球,多次直接用眼睛觀察物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,在實(shí)驗(yàn)過程中軌跡不直觀明了,加之此實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性比較差,造成不同的人測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差比較大,由此產(chǎn)生較大的誤差,實(shí)驗(yàn)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡不具有直觀性;在教科書上還采用了頻閃照相的方式獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,這一方法雖然準(zhǔn)確性很高,但是不適用于在中學(xué)實(shí)驗(yàn)中采用,而且不能讓學(xué)生直接去觀察,平拋軌跡是事后做出的不利于學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解;還有的方法,在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中還采用安裝擋板的方法,此種方法依舊不能避免多次釋放小球,多次打點(diǎn)的弊端;國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的中學(xué)物理平拋運(yùn)動(dòng)中很多試驗(yàn)裝置都不同程度的具有一定的缺陷,沒有既讓學(xué)生容易操作,又直觀易理解的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置。