动能势能演示器

来源: 发布时间:2023-12-04 浏览次数:1476
基本信息

第一作者姓名:唐彬鑫

性别:男

民族:汉族

第一作者学校:枣阳市兴隆镇第一初级中学

第一作者人所在年级:九年级

第二作者姓名:

性别:

民族:

第二作者人所在学校:

第二作者人所在年级:

第三作者姓名:

性别:

民族:

第三作者人所在学校:

第三作者人所在年级:

辅导教师姓名:唐雪锋


作品摘要

*结构组成:

采用透明的亚克力切割粘接,有透明水管(含45度连接头及管卡)、圆柱体容器(注射器)、电子测速仪、体积相同的钢球和铝球、体积大小不同的钢球、体积相同的铜柱和铝柱、弹簧、刻度标识,如图拼装搭建。

*主要特征:

本发明是一件初中物理动能势能实验演示器,是用身边常见器材组装的,通过改进实验装置,使实验中的变量得到更精准控制,实验现象更易于比较。

*主要用途:

用于初中物理八年级下册第十一章第3节动能和势能实验演示,探究动能和势能的影响因素。

*创新点:

本发明是用身边常见的器材组装的一套组合教具,多功能合一,改进了实验方案,实验效果更好。


作品说明

*问题提出:

*提出的问题和解决的问题:

八年级下册物理第十一章动能和势能,在教材中,探究动能和势能的影响因素。此实验采用将小球从斜面上滚下来撞击木块,比较木块被推动的距离来探究动能与质量和速度的关系。原实验有诸多不足之处,实验现象不够明显。而且在教材中,对影响重力势能大小的因素及对影响弹性势能大小的因素也都没有安排实验,只是用生活中的实例来说明。同学们对动能和势能的理解都不够深刻,使得很多学生惧怕物理。

研究问题的原因和意义:

本发明对教材中原实验方案进行改进,使得实验易于观察比较,现象更明显。

*解决方案:

解决问题的办法:

一、探究动能大小与哪些因素有关

实验的改进方法:采用透明的亚克力水管代替斜面,用“圆柱体容器”代替木块,加装了一个电子测速仪,将小球从斜管滚下来撞击圆柱体容器,比较容器被推动的距离来探究动能与质量和速度的关系;分别用质量不同的大小钢球从相同高度的斜面滚下,通过观察测速仪会发现速度相同,大钢球将圆柱体容器推的更远;然后用同一钢球从不同高度的斜面滚下,观察测速仪会发现速度大的推得更远。

二、探究重力势能大小与哪些因素有关

实验的改进方法:竖直安装三个内径相同,高度分别为30cm、30cm、60cm的透明亚克力管,下面分别固定三个规格相同的塑料注射器。用体积相同但质量不同的钢球和铝球进行实验,直接比较小球撞击注射器后活塞下降的高度。

三、探究弹性势能大小与哪些因素有关

原教材中,对影响弹性势能大小的因素也没有设置实验。在我设计的器材中,安装了弹簧,增加了刻度线,并与前面探究动能大小的因素的实验器材进行组合。实验时,通过改变弹簧压缩的程度,比较圆柱体被弹开的距离,来分析得出实验结论,实验操作简单,效果明显。

发明研究的重点:

针对原教材方案中的不足之处,加以改进,使得实验易于操作,现象明显。

发明研究的难点:

在探究动能影响因素中,小球撞击滑块后可能会被反弹,如何减少反弹,我和处理方法是在接触面上粘贴有松软泡沫缓冲,有较大改善。

发明研究的难点:

在探究动能影响因素中,小球撞击滑块后可能会被反弹,如何减少反弹,我和处理方法是在接触面上粘贴有松软泡沫缓冲,有较大改善。

本发明使用方法、附图说明性文字:

一、探究动能大小与哪些因素有关

让小球从斜管中滚下撞击滑块,观察测速仪比较速度和比较质量会发现速度大质量大的推得更远(如图2所示)。

二、探究重力势能大小与哪些因素有关

用体积相同但质量不同的铜柱和铝柱进行实验,直接比较撞击注射器后活塞下降的高度(如图3所示)。

三、探究弹性势能大小与哪些因素有关

通过改变弹簧压缩的程度,比较圆柱体被弹开的距离(如图4所示)。

*使用或试用效果:

我发明的这套动能势能演示器有易于操作,现象明显,实验成功率高,便于对比的优点,在课堂中很大程度上降低了学生实验的难度,亦可作为教师演示实验,并取得了较好的教学效果,得到物理老师们的认可。

*优点:

本自制实验教具是用身边常见器材组装的,具有易于操作,现象明显,实验成功率高,便于对比的优点,在很大程度上降低了学生实验的难度,很多同学也感到很新奇,提高了学生动手的积极性和参与度,并取得了较好的实验效果。

*还需进一步研究的问题:

同学们使用本教具在研究动能时,小球从斜面滚下撞击圆柱体时偶而会有回弹的现象,为此我们也尝试过很多次,最终发现这个问题不可以完全避免。应该如何将小球回弹的机率降至最低呢?还有待我们进行进一步的讨论和研究。


作品图片


查新说明

*查新网址与关键词:

按检索词“动能势能演示器”,在国家知识产权局专利检索及分析网址:http://www.pss-system.gov.cn/sipopublicsearch/portal/index.shtml查到一些与本发明有关的文献1个,且时间较久已过期。在佰腾专利检索网址:http://so.baiten.cn/检索到相关专利2个。未见与本发明相同的专利设计。

*与本发明最相近的发明专利、研究文献的名称与摘要:

查到结果摘述如下:

[实用新型]动能势能演示器

授权公告号:CN2147611

授权公告日:1993.11.24

申请号:932094813

申请日:1993.04.19

专利权人:国家教育委员会教学仪器研究所

发明人:党建伟;冯立

地址:100039北京市玉泉路30号

分类号:G09B