[实用新型]用于探究物体的加速度与质量、合外力的关系的装置

说明书

本实用新型提供了一种用于探究物体的加速度与质量、合外力的关系的装置，包括滑轨(130)、底座(110)、立柱(120)以及计时组件(140)；所述滑轨(130)的第一端与所述底座(110)的第一端可转动连接；所述立柱(120)的第一端连接在所述底座(110)上，所述立柱(120)用于支撑所述滑轨(130)，使所述滑轨(130)相对于诉述底座(110)具有夹角，使得待测物体(150)在所述滑轨(130)上滑动；所述计时组件(140)用于记录所述待测物体(150)在所述滑轨(130)上的运动时间。上述用于探究物体的加速度与质量、合外力的关系的装置，因计时准确而加速度更接近真实值，从而减小了误差，实验结果更为准确。

技术领域

本实用新型涉及一种力学实验装置，特别是涉及一种用于探究物体的加速度与质量、合外力的关系的装置。

背景技术

在中学物理教学中，探究物体的加速度a与物体的质量m和物体所受的合外力F之间的关系是教师教学用演示实验和学生分组实验中相当重要的一个实验。绝大部分学校采用如图1所示的实验方案：

把一辆小车放在导轨上，前端系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中可放砝码或钩码。导轨上固定计时器的一端的下方垫上适当厚度的物体，用以平衡摩擦力。小盘和砝码所受的重力，看成等于使小车做匀加速运动的合外力。因此增减小盘中的砝码就可以改变小车受到的合外力，装卸小车上的物体可以改变小车的质量。小车后面连纸带和打点计时器，用以计算小车运动的加速度。

实验分两步：

第一步：保持小车的质量m不变，探究加速度a与合外力F之间的关系。

第二步：保持滑轮下所挂物体的总质量不变即F不变，改变小车的质量m，探究加速度a与质量m的关系。

做好本实验的要求是：1、所挂重物的总质量远小于小车的质量；2、平衡好摩擦力；3、装置稳定可靠。

上述几个因素导致实验数据误差比较大，实验不能很好达到预期的目的。

实用新型内容

基于此，有必要针上述技术问题，提供一种相对精密的用于探究物体的加速度与质量、合外力的关系的装置。

一种用于探究物体的加速度与质量、合外力的关系的装置，包括滑轨、底座、立柱和计时组件；所述滑轨的第一端与所述底座的第一端可转动连接；所述立柱的第一端连接在所述底座上，所述立柱用于支撑所述滑轨，使所述滑轨相对于诉述底座具有夹角，使得待测物体在所述滑轨上滑动；所述计时组件用于记录所述待测物体在所述滑轨上的运动时间。

在其中一个实施例中，所述待测物体能够被磁力吸附；所述计时组件包括电磁铁和控制电路；所述控制电路用于控制所述电磁铁通电或断电；所述电磁铁设置于所述滑轨的第一端与所述滑轨的第二端之间或所述滑轨的第二端，所述电磁铁在通电时吸附所述待测物体，所述电磁铁在断电时释放所述待测物体。

在其中一个实施例中，所述计时组件还包括计时器；所述控制电路控制所述电磁铁断电的同时，控制所述计时器记下所述待测物体开始运动的时间。

在其中一个实施例中，所述控制电路还包括触碰开关；所述触碰开关设在所述滑轨的第一端或所述滑轨的第一端与所述电磁铁之间，所述待测物体运动至所述触碰开关处时能够触动所述触碰开关，使所述控制电路控制所述计时器记下所述待测物体的运动时间。

在其中一个实施例中，所述立柱的第一端可移动地与所述底座垂直连接；所述立柱上设有若干滑轨固定部，所述滑轨固定部用于将所述滑轨的第二端或所述滑轨的第一端与所述滑轨的第二端之间固定在所述立柱上。

在其中一个实施例中，所述立柱的第一端可移动地与所述底座垂直连接；所述立柱上设有滑轨固定件，所述滑轨固定件可移动地设置于所述立柱上，所述滑轨固定件用于将所述滑轨的第二端或所述滑轨的第一端与所述滑轨的第二端之间固定在所述立柱上。