动能、势能实验器
技术领域
本实用新型属于物理力学实验器材领域，尤其涉及探究物体的动能跟哪些因素有关，探究物体的重力势能跟哪些因素有关及探究弹性势能跟哪些因素有关的一种动能、势能实验器。
背景技术
人教版物理八年级下册，第十一章功和机械能，第三节动能和势能一节，教材安排了动能、重力势能和弹性势能三部分内容。只进行了一个实验：“探究物体的动能跟哪些因素有关”。在国拨、省拨实验器材中，没有该实验器材，多数学校只能用两块木板拼接进行实验，一块木板做斜面，另一块木板做水平面。由于实验桌很难完全水平，所以实验时，小球很难撞击到木块的中央，小球撞击木块后，推动木块有时不沿直线运动。实验效果不理想。教材中没有给出“探究重力势能跟哪些因素有关”的实验及“探究弹性势能跟哪些因素有关”的实验。国拨和省拨实验器材中，也没有这方面的器材。在教学中只能靠教师的讲和指导学生阅读来获取知识。这样不利于激发学生的学习兴趣和培养学生的动手能力。基于教材的实验思路，我改进发明了一套能进行“探究物体的动能跟哪些因素有关”、“探究重力势能跟哪些因素有关”和“探究弹性势能跟哪些因素有关”三个实验的仪器。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种动能、势能实验器，能进行“探究物体的动能跟哪些因素有关”、“探究重力势能跟哪些因素有关”和“探究弹性势能跟哪些因素有关”三个实验的仪器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种动能、势能实验器，包括：用合页相连接的短木板和长木板、木块和木框，所述木框一侧设有若干小孔，所述短木板和长木板的中央设有圆弧形凹槽，所述长木板的一侧固定有刻度尺，所述木块一侧设有与所述凹槽相吻合的凸面，所述短木板和长木板之间呈钝角或直角；
所述短木板和长木板之间呈钝角时，所述长木板水平放置，所述木框围在所述短木板的三面，所述短木板通过插销与所述木框固定；
所述短木板和长木板之间呈直角时，有两种情况：所述短木板水平放置或所述长木板水平放置；
所述短木板水平放置时，所述木框围在所述短木板的三面，所述木框分别通过插销与所述短木板和长木板固定，所述长木板上设有铁片，所述铁片通过螺栓固定于所述长木板上且可上下移动，所述铁片中部设有两个大孔；
所述长木板水平放置时，所述木框围在所述短木板的三面，所述木框分别通过插销与所述短木板固定，所述短木板的凹槽底部固定连接有弹簧的一端，所述弹簧另一端为自由端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型所述的一种动能、势能实验器可以进行“探究物体的动能跟哪些因素有关”、“探究重力势能跟哪些因素有关”和“探究弹性势能跟哪些因素有关”的三个实验，有利于激发学生的学习兴趣和培养学生的动手能力，同时解决了木块有时不沿直线运动的弊端。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种动能、势能实验器的结构示意图。
图2是本实用新型所述的一种动能、势能实验器的另一结构示意图。
图3是本实用新型所述的一种动能、势能实验器的另一结构示意图。
其中；1、长木板；2、短木板；3、合页；4、凹槽；5、刻度尺；6、木框；7、固定孔；8、插销；9、质量不同的大球小球；10、木块；11、凸面；12、木盒；13、铁片；14、圆孔；15、螺栓；16、大小、质量都相同的金属球；17、大小相同、质量不同的小球；18、弹簧。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型不仅仅局限于下面的实施例。
实施例。
在本实用新型的描述中，有必要理解的是，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，目标仅为便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
一种动能、势能实验器，包括：用合页3相连接的短木板2和长木板1、木块10和木框6，木框6一侧设有若干小孔，短木板2和长木板1的中央设有圆弧形凹槽4，长木板1的一侧固定有刻度尺5，木块10一侧设有与凹槽4相吻合的凸面11，短木板2和长木板1之间呈钝角或直角。
如图1所示，可以用来探究物体的动能跟物体的质量的关系及探究物体的动能跟物体运动的速度的关系。
此时，短木板2和长木板1之间呈钝角时，长木板1水平放置，木框6围在短木板2的三面，短木板2通过插销8与木框6固定，短木板2可以根据固定孔7的位置调节倾斜角度。具体的使用方法如下：
1、探究物体的动能跟物体的质量的关系。
将木块10放在长木板1上，且把木块10的圆弧形凸面11放到长木板1的圆弧形凹槽4内。将插销8插在合适的小孔固定短木板2，使短木板2的倾斜度最好，达到让实验效果最好。将大球放到短木板2的凹槽4内的某一高度由静止自由滚下撞击木块10运动一段距离，测出木块10被撞击运动的距离。
将另一个小球放在凹槽4内同一高度由静止自由滚下撞击木块10运动另一段距离，测出木块10被撞击运动的另一段距离，比较两次运动的距离，得出物体的动能跟物体质量有什么关系的结论。这里的大球小球是一组质量不同的大球小球9。
2、探究物体的动能跟物体运动的速度的关系。
将木块10放在长木板1上，且把木块10的圆弧形凸面11放到长木板1的圆弧形凹槽4内。将插销8插在合适的小孔固定短木板2，使短木板2的倾斜度最好，达到让实验效果最好。将大球放到短木板2的凹槽4内的某一高度由静止自由滚下撞击木块10运动一段距离，测出木块10被撞击运动的距离，将同一大球放到短木板2的凹槽4内的另一高度由静止自由滚下撞击木块10运动另一段距离，测出木块10被撞击运动的另一段距离，比较两次运动的距离，得出物体的动能跟物体运动的速度有什么关系的结论。
如图2所示，可以用来探究物体重力势能跟物体质量的关系及物体重力势能跟物体高度的关系。
此时，短木板2和长木板1之间呈直角时，且短木板2水平放置。木框6围在短木板2的三面，木框6分别通过插销8与短木板2和长木板1固定，此时短木板2作为底面，木框6的三面和长木板1围成木盒12，用来放置沙子。长木板1上设有铁片13，铁片13通过螺栓15固定于长木板1上且可上下移动，铁片13中部设有两个大孔。具体的使用方法如下：
1、探究物体重力势能跟物体质量的关系。
在木盒12内装入沙子，使沙面与木盒12的上表面相平。把铁片13用螺栓15固定在长木板1上合适的高度。将小球从铁片13的一个圆孔14由静止开始自由落下，砸入沙子的某一深度，再将另一大小相同、质量不同的小球从高度指示片的另一大孔的同一高度由静止开始自由落下，砸入沙子的某一深度，比较两个小球砸击沙子的深浅，得出物体重力势能跟物体质量有什么关系的实验结论。这里的小球是一组大小相同、质量不同的小球17。
2、探究物体重力势能跟物体高度的关系。
在木盒12内装入沙子，使沙面与木盒12的上表面相平。把铁片13用螺栓15固定在长木板1上合适的高度。将小球从铁片13的一个圆孔14由静止开始自由落下，砸入沙子的某一深度，再把铁片13用螺栓15固定在长木板1上另一高度处。让大小和质量都相同的另一个小球从铁片13的另一个圆孔14处由静止自由落下，砸入沙子的另一深度，比较两个小球砸击沙子的深浅，得出物体重力势能跟物体高度有什么关系的实验结论。这里的小球是一组大小和质量都相同的小球16。
如图3所示，可以用来探究弹性势能跟弹簧18形变程度（被压缩的长度）的关系及弹性势能跟弹簧18材料的关系。
此时，短木板2和长木板1之间呈直角时，且长木板1水平放置，木框6围在短木板2的三面，木框6分别通过插销8与短木板2固定，短木板2的凹槽4底部固定连接有弹簧18的一端，弹簧18另一端为自由端。具体的使用方法如下：
1、探究弹性势能跟弹簧18形变程度（被压缩的长度）的关系。
将木块10放在长木板1上，且把木块10的圆弧形凸面11放到长木板1的圆弧形凹槽4内。将弹簧18的一端固定在短木板2凹槽4内的底部，用手把小球放在弹簧18的另一端，用小球压缩弹簧18到一定长度，松手后弹簧18将小球弹开撞击木块10移动一段距离，记下木块10移动的距离。再用同一小球压缩弹簧18到另一长度，松手后弹簧18将小球弹开撞击木块10移动另一距离，记下木块10移动的另一距离。比较两次木块10移动的距离，得出弹性势能跟弹簧18形变程度（被压缩的长度）有什么关系的实验结论。
2、探究弹性势能与弹簧18的材料的关系。
将木块10放在长木板1上，且把木块10的圆弧形凸面11放到长木板1的圆弧形凹槽4内。将弹簧18的一端固定在短木板2凹槽4内的底部，用手把小球放在弹簧18的另一端，用小球压缩弹簧18到一定长度，记下压缩到的位置，松手后弹簧18将小球弹开撞击木块10移动的距离，记下木块10移动的距离。换用长度、线经和外径都相同，材料不同的另一弹簧18，放在同一位置，用同一小球压缩另一弹簧18到同一长度，松手后弹簧18将小球弹开撞击木块10移动另一距离，记下木块10移动的另一距离。比较两次木块10移动的距离，得出弹性势能的大小与弹簧18的材料有关的实验结论。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
