關于物體碰撞用物理實驗裝置的研究

王澤洲

一、研究背景

物理學習中含有諸多概念、定律，力學是物理學習中最基本的功課，力學是一門古老的學科，它的產生和發展過程就是人類對于物體機械運動人士的深化過程，并在工程技術的推動下按自身的邏輯進一步演化。本人發現，常用的力學課程學習方法是關注理論教學學習，而缺乏實驗教學環節，因學生缺少動手的實踐環節，這也不符合人才的培養要求。

二、研究目的

本作品目的以解決目前對力學的課程教學缺乏實驗教學環節，不利于授課效果的問題。

1、研制結構、制作簡單的“物體碰撞用物理實驗裝置”；

2、設計的實驗儀要成本低、效果好、系統誤差小。

三、研究過程

㈠ 作品結構圖

圖中：1、臺架，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、復寫紙。

㈡作品結構說明簡介

本作品包括臺架、軌道、鋼球一、鋼球二、白紙、彈簧、刻度、手柄、拉桿、擋板、推板和復寫紙。

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

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

㈢本作品的實驗原理及功能說明

在使用該物體碰撞用物理實驗裝置時，首先中軌道的左側鋪設一張白紙和一張復寫紙在軌道的右側鋪設兩張白紙，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，鋼球一在左側的軌道上繼續滑行，并通過復寫紙在白紙上壓出一道印記，記錄該印記的長度，然后，改變力的大小，即改變拉桿的伸縮長度，再次對刻度和鋼球一的印記長度進行記錄，重復多次實驗，對記錄的刻度、印記長度進行對比，即可借助實驗結果對力學的基本定律進行講解。

四、創新點：

①實驗儀設計的新思路和新方法：

②該發明作品的的結構和形狀是首創。

（作者單位：湖南省廣益實驗中學高1601班）