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运动的独立性实验器

编号
B02381

运动的独立性实验器B02381

使用说明书

一、概述

本仪器是根据新编教材《高中物理》“平抛运动”教学需而研制的,用来探究平抛运动规律的仪器。通过学生用实验探究的方式得到证明。平抛运动可看做是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成,并且这两种运动是独立的,并且是同时完成的。

二、原理:

1、电路工作原理

电路是由三个电磁铁CDE,两个指示灯和开关K1、开关K2组成,如图1所示.按下开关K1,指示灯1亮,电磁铁CD开始工作。K2为轨道A的水平端点与铜挂片,当铜挂片挂在A的水平端点上,电磁铁E电路通,指示灯2亮。断开开关K1,指示灯1灭,电磁铁CD停止工作,球C1D1开始运动。当C1球碰到铜挂片时,铜挂片掉下,电磁铁E电路断开,指示灯2灭,E1球开始下落。

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2、三球工作原理

a、由于C1球、D1球沿同样的轨道,同样的高度差,当C1球从静止开始运动到运动到轨道A的末端过程中,A1球与D1球情况完全相同,所以C1球在轨A末端的速度与D1球到达对应点的速度相同,从这一时刻起,C1球只在重力作用下做平抛运动,D1球在水平轨上作匀速直线运动,在水平方向上都不受力,水平方向速度相同,所以位移也相同。

b、当C1球运动到轨道A的末端时,由于C1球对开关K2的作用,使开关K2断开电磁铁E停止工作,E1球开始处由下落,C1球离开轨道后在竖直方向只受重力作用开始下落,两球在竖直方向上情况相同,所以同时落地。

三、实验过程

1、接上220V电源E

2、平衡摩擦力把仪器垫平,使C1D1两小球能停到任意水平位置。

3、探究小球在水平方向运动的规律,把电磁铁CD调到同一相对高度,按下开关K1,让小球C1D1分别吸附到电磁铁上,断开开关K1,观察C1球落点与该时D1球的位置关系。多次改变其高度,观察对应两球的运动情况。

4、探究小球在竖直方向运动规律,调整电磁铁E,把小球放在轨道A的水平位置上,把电磁铁E放在小球上,通过调整丝使电磁铁的高度确定,再把电磁铁E放在平抛仪的右端。断开开关K1,观察C1球、E1球落地时间,改变电磁铁E的水平位置和电磁铁C的位置,观察对应两球的运动情况。

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四、注意事项:

1、按下复位开关L后,一般不得超过5秒钟防止电磁铁发热和对电源损失过大。