关于物体碰撞用物理实验装置的研究

王泽洲

一、研究背景

物理学习中含有诸多概念、定律，力学是物理学习中最基本的功课，力学是一门古老的学科，它的产生和发展过程就是人类对于物体机械运动人士的深化过程，并在工程技术的推动下按自身的逻辑进一步演化。本人发现，常用的力学课程学习方法是关注理论教学学习，而缺乏实验教学环节，因学生缺少动手的实践环节，这也不符合人才的培养要求。

二、研究目的

本作品目的以解决目前对力学的课程教学缺乏实验教学环节，不利于授课效果的问题。

1、研制结构、制作简单的“物体碰撞用物理实验装置”；

2、设计的实验仪要成本低、效果好、系统误差小。

三、研究过程

㈠ 作品结构图

图中：1、台架，2、轨道，3、钢球一，4、钢球二，5、白纸，6、弹簧，7、刻度，8、手柄，9、拉杆，10、挡板，11、推板，12、复写纸。

㈡作品结构说明简介

本作品包括台架、轨道、钢球一、钢球二、白纸、弹簧、刻度、手柄、拉杆、挡板、推板和复写纸。

轨道固定安装于台架的顶部，钢球一放置于轨道的底部，钢球一的左侧于轨道中设有白纸和复写纸，且白紙设于复写纸的顶部，钢球一的右侧于轨道中设有两层白纸，轨道的右端设有挡板，拉杆穿过挡板与推板相连接，拉杆的外部套设有弹簧，拉杆的右端设有手柄，钢球二设于推板的左侧。

本作品的推板由薄铁板包裹磁铁制成；拉杆上设有刻度；轨道的最低端设有圆弧形过渡。

㈢本作品的实验原理及功能说明

在使用该物体碰撞用物理实验装置时，首先中轨道的左侧铺设一张白纸和一张复写纸在轨道的右侧铺设两张白纸，将钢球一放置到轨道的最低处，将钢球二吸附在推板上，拉动手柄，记录下刻度的值，然后松开手柄，利用推板将钢球二推出，钢球而撞击到钢球一，将力传递到钢球一，钢球一在左侧的轨道上继续滑行，并通过复写纸在白纸上压出一道印记，记录该印记的长度，然后，改变力的大小，即改变拉杆的伸缩长度，再次对刻度和钢球一的印记长度进行记录，重复多次实验，对记录的刻度、印记长度进行对比，即可借助实验结果对力学的基本定律进行讲解。

四、创新点：

①实验仪设计的新思路和新方法：

②该发明作品的的结构和形状是首创。

（作者单位：湖南省广益实验中学高1601班）