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B01222 轨道小车

编号
B01222

 

仪器名称:力学轨道小车

执行标准代号:Q/JXY011-2000

适用学科:物理

 

一、用途

    本产品是以广大教师和中学生在物理教学实验中的实际需要为依据,不断改进而成的新产品。是供中学生学习物理有关力学章节时做实验及教师讲解、演示时使用,能完成以下实验;

    l、研究匀速直线运动的规律;

    2、研究匀变速直线运动的加速度;

    3、验任牛顿第二定律;

    4.验证动量定理;

5、验证动能定理

二、技术数据

    l、轨道

        l)长度900mm、宽7 lmm、高25mm,轨距63mm

        2)实验小车可以运动长度760mm

    2、实验小车

        !)质量2000-5g(含拉线及吊钩);

        2)轴距67mm ;轮辐63mm

      3)体积长25mm、宽90min、高53mm

        46个砝码孔。

        3、砝码桶

        1)质量桶5g、盖1g,共计6g

        2)体积桶径40mm,桶高40mm

三、结构见图

01.png 

主要零部件如下:

    l、轨道,为特制铝合金型材,正反均有R型导向形状,供小车轮子在上面运动,前端装有捕捉器,后端装有打点器架及止动作,中间有水准器;

    2、捕捉器上有缓冲弹簧、制动轴,前端装有滑轮架及其调节滑轮高度装置,可调整其牵引线的牵引水平高度。

    3、打点器架,可装计时打点器,通过夹紧螺钉夹紧打点计时器;

    4、实验小车

    1)上有六个砝码孔,加减砝码从而可改变实验小车质量;

    2)中间红色按钮:按下后,可松开锁片,使实验小车脱离制动轴;

    3)后端纸带夹:装打点器纸用。

    5、调整机构

    1)设有轨道前后倾斜度调整,由支承杆和紧固螺钉完成;

    2)设有轨道左右水平调整,由调节螺钉和固定螺母完成;

    3)设有工作台位置调整紧固装置,由工作台螺杆完成;

    4)设有导轨固定、由夹固螺钉与导轨夹板完成;

    5)车轮轴和滑轮轴的对中和活动间隙调整,由铜螺钉及六角螺母完成(出厂时已作调整);

6)滑轮高度,可转动滑轮架角度即由双头螺杆与蝶形螺母完成。

四、使用方

    1、请按如下步骤,一般应要求:

    l)轨道放置在实验工作台上,使砝码桶能自由上下,但要保证前面的支点不露出工作台面,由工作台螺杆紧定前后工作位置;

    2)根据实验要求倾斜轨道,通过支撑杆上下移动,紧固螺钉紧固即可;

    3)夹固导轨,注意保证导轨夹板与导轨平齐,以防止阻碍实验小车运动;

    4)调整导左右水平,由调节螺钉和固定螺母固定完成。

    5)调整牵引线与导轨平行,通过滑轮架倾斜,即通过蝶形螺母双头螺杆完成;

    6)纸带按皮带扣方式折入叠合在纸带夹中,通过纸带夹口出入度,保持与打点计时器在工作时的水平高度;

    7)夹紧打点计时器时,应使统带夹、纸带、打点计时器的导纸口对齐,然后用夹紧螺钉夹紧,注意纸带拖动时应无不正常阻尼;

    如换牵引线,根据长短需要通过止紧螺钉松开或紧固牵引线。

    2、实验小车的运动

    1)如需作匀速运动,将轨道后端抬起倾斜度调整在135左右时再缓缓调整,逐渐抬高或降低使实验小车直到作匀速运动为止;

    2)继续抬高后端可使实验小车作匀加速运动;

    3)六个砝码孔,用于加减砝码从而改变实验小车质量;

    4)砝码桶及其重物加减是为改变牵引力大小。

五、实验方法要点

    (一)验证牛顿第二定律

    1、验证加速度与力的关系

    为使整个系统的总质量不变,则可将质量为 150g的砝码放入砝码桶内(重物)

    

由于F=Mma    M-实验小车质量

                            m-重物

    实验时每次 (一般做3)从砝码桶中取出适当的砝码放在实验小车砝码槽内,这样即改变了实验小车系统受力的大小又保持了系统的总质量的不变,通过实验方法测出a值。

    2、研究加速度于质量的关系

    根据F=Mma,第一次取6个(或数个)砝码放入实验小车的砝码槽内,然后从实验小车的砝码槽内取出适当的砝码放入砝码桶中  (重物),这样整个系统质量不变,然后通过实验测出加速度a

    第二次砝码桶中的质量不变,向实验小车砝码槽内适当增加砝码改变系统总质量,之后用实验测出加速度a

    第三次同第二次方法,向实验小车砝码槽内再增加适当砝码。

    (二)验证动量定理

    物体(实验小车)M在恒力F作用下在时间△t内速度由V1变为V2,则按动量定理

    Ft=MV1V2

    按照质量与加速度关系的实验方法不改变系统的总质量和砝码桶中的砝码

    则作用时间t=nT0速度V1V2可由打点纸带上测算出来(根据匀加速运动中,物体在时间t 内的平均速度就等于这段时间的即时加速度)

如图

 

    验证动能定理:

    若质量m的物体在恒力F作用下沿直线前进一距离△s,物体的速度由V1变为V2,则根据动能定理有

      FS=1/2mV22V21

作用力F可由测力计测出,△s和动能变化可从纸带上测算出来。

六、维护及注意事项

    1、注意保护轨道及各零部件,避免受压、撞击、碰伤以防变形影响实验效果。

    2、车轮转动不灵活时松开一侧六角螺母,调整铜螺钉的支承孔与轮轴的顶尖至灵括为止,在保证转动灵活的同时支承孔与顶尖的间隙小为宜,调好后将六角螺母旋紧,并可加适量润滑油。