關(guān)于物體碰撞用物理實(shí)驗(yàn)裝置的研究

王澤洲

一、研究背景

物理學(xué)習(xí)中含有諸多概念、定律，力學(xué)是物理學(xué)習(xí)中最基本的功課，力學(xué)是一門古老的學(xué)科，它的產(chǎn)生和發(fā)展過程就是人類對(duì)于物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)人士的深化過程，并在工程技術(shù)的推動(dòng)下按自身的邏輯進(jìn)一步演化。本人發(fā)現(xiàn)，常用的力學(xué)課程學(xué)習(xí)方法是關(guān)注理論教學(xué)學(xué)習(xí)，而缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，因?qū)W生缺少動(dòng)手的實(shí)踐環(huán)節(jié)，這也不符合人才的培養(yǎng)要求。

二、研究目的

本作品目的以解決目前對(duì)力學(xué)的課程教學(xué)缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，不利于授課效果的問題。

1、研制結(jié)構(gòu)、制作簡(jiǎn)單的“物體碰撞用物理實(shí)驗(yàn)裝置”；

2、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)儀要成本低、效果好、系統(tǒng)誤差小。

三、研究過程

㈠ 作品結(jié)構(gòu)圖

圖中：1、臺(tái)架，2、軌道，3、鋼球一，4、鋼球二，5、白紙，6、彈簧，7、刻度，8、手柄，9、拉桿，10、擋板，11、推板，12、復(fù)寫紙。

㈡作品結(jié)構(gòu)說明簡(jiǎn)介

本作品包括臺(tái)架、軌道、鋼球一、鋼球二、白紙、彈簧、刻度、手柄、拉桿、擋板、推板和復(fù)寫紙。

軌道固定安裝于臺(tái)架的頂部，鋼球一放置于軌道的底部，鋼球一的左側(cè)于軌道中設(shè)有白紙和復(fù)寫紙，且白紙?jiān)O(shè)于復(fù)寫紙的頂部，鋼球一的右側(cè)于軌道中設(shè)有兩層白紙，軌道的右端設(shè)有擋板，拉桿穿過擋板與推板相連接，拉桿的外部套設(shè)有彈簧，拉桿的右端設(shè)有手柄，鋼球二設(shè)于推板的左側(cè)。

本作品的推板由薄鐵板包裹磁鐵制成；拉桿上設(shè)有刻度；軌道的最低端設(shè)有圓弧形過渡。

㈢本作品的實(shí)驗(yàn)原理及功能說明

在使用該物體碰撞用物理實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，首先中軌道的左側(cè)鋪設(shè)一張白紙和一張復(fù)寫紙?jiān)谲壍赖挠覀?cè)鋪設(shè)兩張白紙，將鋼球一放置到軌道的最低處，將鋼球二吸附在推板上，拉動(dòng)手柄，記錄下刻度的值，然后松開手柄，利用推板將鋼球二推出，鋼球而撞擊到鋼球一，將力傳遞到鋼球一，鋼球一在左側(cè)的軌道上繼續(xù)滑行，并通過復(fù)寫紙?jiān)诎准埳蠅撼鲆坏烙∮?，記錄該印記的長(zhǎng)度，然后，改變力的大小，即改變拉桿的伸縮長(zhǎng)度，再次對(duì)刻度和鋼球一的印記長(zhǎng)度進(jìn)行記錄，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，對(duì)記錄的刻度、印記長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)比，即可借助實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)力學(xué)的基本定律進(jìn)行講解。

四、創(chuàng)新點(diǎn)：

①實(shí)驗(yàn)儀設(shè)計(jì)的新思路和新方法：

②該發(fā)明作品的的結(jié)構(gòu)和形狀是首創(chuàng)。

（作者單位：湖南省廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)高1601班）