21064動(dòng)能勢(shì)能演示器 使用說(shuō)明
—、概況
該儀器是國(guó)家教委教學(xué)儀器研究所根據(jù)“全日制中學(xué)物理教學(xué)大綱”精心設(shè)計(jì)的,。能直觀演示動(dòng)能勢(shì)能和種類,、產(chǎn)生和相互轉(zhuǎn)化，以及能的守恒,。它由刻度板,、圓筒、槽板,、底座,、大滑塊、小滑塊,、小球,、螺旋彈簧等組成，并根據(jù)不同的配置, 組合成動(dòng)能演示器,、重力勢(shì)能演示器和彈性勢(shì)能演示器,。它們分別能定性地演示物體的動(dòng)能跟它的質(zhì)量和速度有關(guān)系,，物體的重力勢(shì)能跟它的質(zhì)量和高度有關(guān)系，發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能,。供高中物理演示實(shí)驗(yàn)使用,。
由于儀器采用組合形式，且用高強(qiáng)度塑料及鋁合金等材料制成,，因此它具有結(jié)構(gòu)合理,、演示效果明顯、重量輕,、體積小等特點(diǎn),。
二、儀器結(jié)構(gòu)和安裝
1,、儀器的結(jié)構(gòu)：
①刻度板 ②支桿 ③大滑塊 ④槽板 ⑤槽板固定螺母 ⑥底座 ⑦大彈簧 ⑧彈簧釋放手柄 ⑨圓筒 ⑩小滑塊 ?定位圈支桿 ?定位圈 ?吊線 ?鋼球
2,、儀器的安裝
①將刻度板與底座、支桿小橫梁與底座按用螺栓固定,，此時(shí)儀器主件安裝完畢,。這時(shí)即可演示重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)。
②如演示物體動(dòng)能跟它的質(zhì)量,、速度的關(guān)系時(shí)需將槽板上的兩個(gè)缺口插人支桿并用槽板固定螺母,，注意槽板上凹槽的中軸線應(yīng)與刻度板在一個(gè)平面上。然后將吊線裝在小橫梁上的二個(gè)孔上,，帶勾的鋼球掛在吊線中點(diǎn),，并調(diào)整吊線長(zhǎng)度使鋼球球心與大滑塊圓心一致。這時(shí)動(dòng)能演示儀安裝完畢,。
三,、實(shí)驗(yàn)原理及使用方法
本演示儀主要根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度這一基本物理思想，根據(jù)物體作功的多少來(lái)討論所具有的能量的大小,，從而揭示出幾個(gè)基本的物理規(guī)律,。
1、重力勢(shì)能的演示：
安裝儀器,，此時(shí)槽板及大滑塊放置一邊即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。
重力勢(shì)能的演示它是利用具有一定的重力勢(shì)能的小球與位于圓筒中的滑塊相撞?；瑝K克服摩擦阻力下滑動(dòng)一段距離而作功,，由滑塊下滑的距離的大小判斷小球在自由釋放位置所具有的重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)系。
演示方法如下：首先調(diào)整小滑塊與簡(jiǎn)壁之間的摩擦力于適當(dāng),，然后將滑塊放人圓筒使小消塊上端面與0刻度平齊,，將定位圈、支桿移至最低點(diǎn),，并將定位圈上的一個(gè)圓環(huán)與圓簡(jiǎn)對(duì)準(zhǔn),，這時(shí)即可實(shí)驗(yàn),。
先選擇某一鋼球從定位圈處自由釋放，小球自由落下與圓筒上端的小滑塊相碰,，滑塊克服摩擦力向下滑動(dòng)一段距離作功,，記下滑塊上端面的位置。用同一小球改變定位桿的位置（一般增加—倍）,。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),，記下第二個(gè)位置，這時(shí)發(fā)現(xiàn)從位置高處釋放的球使小滑塊滑動(dòng)的距離較大,，說(shuō)明重力勢(shì)能與物體所處的高度有關(guān)系,；用不同質(zhì)量的球，分別從同一高度自由釋放,，結(jié)果質(zhì)量大的球使滑塊滑的距離大,，質(zhì)量小的球使滑塊滑的距離小，說(shuō)明重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)系,。綜合以上實(shí)驗(yàn)可得出：物體的重力勢(shì)能跟它的高度和質(zhì)量有關(guān)系,。
2、彈性勢(shì)能的演示：
演示方法如下：用定位圈支桿將滑塊放在彈簧的上面,，用彈簧釋放手柄使彈簧壓縮,，并在缺口處固定，用手指撥動(dòng)彈簧釋放手柄迅速撤去壓力會(huì)看到滑塊向上滑動(dòng)而作功,，從而說(shuō)明：發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能,。彈簧壓縮越多滑塊上滑距離越大，具有的彈性勢(shì)能也越大,。
3、物體動(dòng)能的演示：
儀器安裝在上述實(shí)驗(yàn)裝置上將槽板安裝好并將大滑塊放在槽中,、裝上吊線和鋼球即可實(shí)驗(yàn),。
它是利用具有一定動(dòng)能的擺球與槽板上的滑塊相碰，滑塊克服摩擦阻力向前滑動(dòng)一段距離而作功 ,、根據(jù)滑動(dòng)距離的大小來(lái)定性判斷擺球在平衡位置處具有的動(dòng)能的多少,。
演示方式如下，使擺球先處于平衡位置將滑塊貼近擺球,，且使擺球球心恰位于滑塊一端的中心,，記下此時(shí)滑塊的位置；然后用手將擺球拉離平衡位并拉直擺線,，松開(kāi)手后擺球自由擺下,，在平衡位置處與滑塊相撞，滑塊克服摩擦阻力向前滑動(dòng)一段距離而作功,，記下此時(shí)沿塊的禁止位置,。用不同質(zhì)量的球,；當(dāng)在同一高度使球自由擺下時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量大的球使滑塊滑動(dòng)的距離大,，質(zhì)量小的球使滑塊滑動(dòng)的距離小,。說(shuō)明質(zhì)量大的球具有的動(dòng)能大，質(zhì)量小的球具有的動(dòng)能小,。用同一個(gè)球,，當(dāng)在不同位置使球自由擺下時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)位置高的球擺下時(shí)使滑塊滑的距離大,，位置低的球使滑塊滑的距離小,，而擺球自由擺下的位置決定了球在最低點(diǎn)的速度，位置高速度大,，位置低速度小,。由此說(shuō)明，物體的動(dòng)能跟它的速度有關(guān)系,。綜合以上實(shí)驗(yàn)可得出：物體的動(dòng)能跟它的質(zhì)量和速度有關(guān),。
四、注意事項(xiàng)
1,、小消塊外包的絲絨是為了增加摩擦力而設(shè)置,如發(fā)現(xiàn)阻力過(guò)大或過(guò)小,，可調(diào)整絨毛方向，順大,、逆小,。
2、實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器應(yīng)放置在平整桌面上,。
3,、刻度板與底板應(yīng)保持垂直、避免重壓,，以防變形,。
4、儀器使用后,，應(yīng)擦干凈并置于干燥及通風(fēng)良好處,。