[实用新型]同一直线上的二力合成探究演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教具，尤其涉及一种同一直线上的二力合成探究演示仪。

背景技术

目前，在中学物理为了探究同一直线上的二力合成的教学活动中，利用传统教具轻质弹簧、刻度尺、弹簧测力计等来完成探究演示，这种方式虽然可以达到教学的目的，但实验过程稳定性较差，因弹簧自身有重力，对实验数据产生一定影响；尤其是该实验的每一次操作都需要对弹簧的拉力在同一直线上，而传统教具由于技术问题，很难确保这一点，实验误差乃至错误在所难免，实验看似简单，但往往效果不佳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简捷、性能稳定，较传统器材能有效减少误差，提高实验探究效率的同一直线上的二力合成探究演示仪。

为解决上述问题，本实用新型所述的同一直线上的二力合成探究演示仪包括底座、轻质弹簧、导轨、定滑轮组、标尺，其特征在于：

所述轻质弹簧一端固定在所述底座上，沿所述导轨伸缩。

所述底座上设有所述定滑轮组，所述定滑轮组中定滑轮1和3的绕线凹槽底的下边缘，与定滑轮2和4的绕线凹槽底的上边缘，以及所述轻质弹簧的中心轴线在同一直线上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、由于本实用新型中轻质弹簧一端固定在底座上，沿导轨伸缩，因此，弹簧的轻质、一端的固定和沿导轨伸缩都可有效减小弹簧自身重力对实验数据的影响，提高实验测量数据的科学性和可靠性。

2、由于本实用新型中底座上设有定滑轮组，尤其是定滑轮组中定滑轮1和3的绕线凹槽底的下边缘，与定滑轮2和4的绕线凹槽底的上边缘，以及轻质弹簧的中心轴线在同一直线上。因此，在实验操作中，由于定滑轮的作用，使作用在轻质弹簧自由端的拉力方向具有相对唯一性，确保了每一次操作对轻质弹簧的拉力都在同一直线上，实验操作中弹簧测力计的拉力方向更加灵活方便，有效增强了实验操作的稳定性，提高了实验探究效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1—底座  2—轻质弹簧  3—导轨  4—定滑轮组  5—标尺

具体实施方式

如图1所示，同一直线上的二力合成探究演示仪，该演示仪包括底座1，轻质弹簧2、导轨3、定滑轮组4、标尺5。

其中，轻质弹簧2的一端固定在底座1上，沿导轨3伸缩；导轨3的两端固定在底座1上；定滑轮组4中定滑轮1和3的绕线凹槽底的下边缘，与定滑轮2和4的绕线凹槽底的上边缘，以及轻质弹簧2的中心轴线在同一直线上；标尺5用于记录轻质弹簧的自由端的位置，即轻质弹簧伸长的长度。

实施例1  探究同一直线上同方向的两个力的合力

（1）将该探究演示仪竖直放置并用铁架台固定。

（2）将两段细绳的一端固定在轻质弹簧的自由端，细绳的另一端从定滑轮2与4之间穿出，并分别挂在两个弹簧测力计的挂钩上。

（3）拉动两个弹簧测力计使轻质弹簧的自由端的指针指在标尺的某一位置，分别记录两个弹簧测力计的示数F₁和F₂。

（4）仅拉动其中一个弹簧测力计，使轻质弹簧的自由端的指针指在标尺的同一位置，记录该弹簧测力计的示数F。

（5）改变F₁和F₂的大小或轻质弹簧的自由端的指针指在标尺的位置，重复上述实验并记录。

（6）分析F₁、F₂和F的大小关系均得F= F₁+F₂。

实施例2  探究同一直线上反方向的两个力的合力

（1）将该探究演示仪竖直放置并用铁架台固定。

（2）将两段细绳的一端固定在轻质弹簧的自由端，其中一段细绳的另一端穿过轻质弹簧中心并从定滑轮1与3之间穿出；另一段细绳的另一端从定滑轮2与4之间穿出，并分别挂在两个弹簧测力计的挂钩上。

（3）拉动两个弹簧测力计使轻质弹簧的自由端的指针指在标尺的某一位置，分别记录左右两个弹簧测力计的示数F₁和F₂（F₁﹤F₂）。

（4）仅拉动右侧弹簧测力计，使轻质弹簧的自由端的指针指在标尺的同一位置，记录该弹簧测力计的示数F。