动能势能演示器

21064动能势能演示器 使用说明
—、概况
该仪器是国家教委教学仪器研究所根据“全日制中学物理教学大纲”精心设计的。能直观演示动能势能和种类、产生和相互转化，以及能的守恒。它由刻度板、圆筒、槽板、底座、大滑块、小滑块、小球、螺旋弹簧等组成，并根据不同的配置, 组合成动能演示器、重力势能演示器和弹性势能演示器。它们分别能定性地演示物体的动能跟它的质量和速度有关系，物体的重力势能跟它的质量和高度有关系，发生弹性形变的物体具有弹性势能。供高中物理演示实验使用。
由于仪器采用组合形式，且用高强度塑料及铝合金等材料制成，因此它具有结构合理、演示效果明显、重量轻、体积小等特点。
二、仪器结构和安装
1、仪器的结构：
①刻度板 ②支杆 ③大滑块 ④槽板 ⑤槽板固定螺母 ⑥底座 ⑦大弹簧 ⑧弹簧释放手柄 ⑨圆筒 ⑩小滑块 ⑪定位圈支杆 ⑫定位圈 ⑬吊线 ⑭钢球
2、仪器的安装
①将刻度板与底座、支杆小横梁与底座按用螺栓固定，此时仪器主件安装完毕。这时即可演示重力势能和弹性势能的实验。
②如演示物体动能跟它的质量、速度的关系时需将槽板上的两个缺口插人支杆并用槽板固定螺母，注意槽板上凹槽的中轴线应与刻度板在一个平面上。然后将吊线装在小横梁上的二个孔上，带勾的钢球挂在吊线中点，并调整吊线长度使钢球球心与大滑块圆心一致。这时动能演示仪安装完毕。
三、实验原理及使用方法
本演示仪主要根据功是能量转化的量度这一基本物理思想，根据物体作功的多少来讨论所具有的能量的大小，从而揭示出几个基本的物理规律。
1、重力势能的演示：
安装仪器，此时槽板及大滑块放置一边即可进行实验。
重力势能的演示它是利用具有一定的重力势能的小球与位于圆筒中的滑块相撞。滑块克服摩擦阻力下滑动一段距离而作功，由滑块下滑的距离的大小判断小球在自由释放位置所具有的重力势能与哪些因素有关系。
演示方法如下：首先调整小滑块与简壁之间的摩擦力于适当，然后将滑块放人圆筒使小消块上端面与0刻度平齐，将定位圈、支杆移至最低点，并将定位圈上的一个圆环与圆简对准，这时即可实验。
先选择某一钢球从定位圈处自由释放，小球自由落下与圆筒上端的小滑块相碰，滑块克服摩擦力向下滑动一段距离作功，记下滑块上端面的位置。用同一小球改变定位杆的位置（一般增加—倍）。重复上述实验，记下第二个位置，这时发现从位置高处释放的球使小滑块滑动的距离较大，说明重力势能与物体所处的高度有关系；用不同质量的球，分别从同一高度自由释放，结果质量大的球使滑块滑的距离大，质量小的球使滑块滑的距离小，说明重力势能与物体的质量有关系。综合以上实验可得出：物体的重力势能跟它的高度和质量有关系。
2、弹性势能的演示：
演示方法如下：用定位圈支杆将滑块放在弹簧的上面，用弹簧释放手柄使弹簧压缩，并在缺口处固定，用手指拨动弹簧释放手柄迅速撤去压力会看到滑块向上滑动而作功，从而说明：发生弹性形变的物体具有弹性势能。弹簧压缩越多滑块上滑距离越大，具有的弹性势能也越大。
3、物体动能的演示：
仪器安装在上述实验装置上将槽板安装好并将大滑块放在槽中、装上吊线和钢球即可实验。
它是利用具有一定动能的摆球与槽板上的滑块相碰，滑块克服摩擦阻力向前滑动一段距离而作功 、根据滑动距离的大小来定性判断摆球在平衡位置处具有的动能的多少。
演示方式如下，使摆球先处于平衡位置将滑块贴近摆球，且使摆球球心恰位于滑块一端的中心，记下此时滑块的位置；然后用手将摆球拉离平衡位并拉直摆线，松开手后摆球自由摆下，在平衡位置处与滑块相撞，滑块克服摩擦阻力向前滑动一段距离而作功，记下此时沿块的禁止位置。用不同质量的球；当在同一高度使球自由摆下时，会发现质量大的球使滑块滑动的距离大，质量小的球使滑块滑动的距离小。说明质量大的球具有的动能大，质量小的球具有的动能小。用同一个球，当在不同位置使球自由摆下时，会发现位置高的球摆下时使滑块滑的距离大，位置低的球使滑块滑的距离小，而摆球自由摆下的位置决定了球在最低点的速度，位置高速度大，位置低速度小。由此说明，物体的动能跟它的速度有关系。综合以上实验可得出：物体的动能跟它的质量和速度有关。
四、注意事项
1、小消块外包的丝绒是为了增加摩擦力而设置,如发现阻力过大或过小，可调整绒毛方向，顺大、逆小。
2、实验时仪器应放置在平整桌面上。
3、刻度板与底板应保持垂直、避免重压，以防变形。
4、仪器使用后，应擦干净并置于干燥及通风良好处。