角动量守恒定律演示仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及教学用具领域，具体应用于辅助学习和认知角动量守恒定律，加 深学生对角动量守恒定律的理解，同时可以作为科普展示仪器。
【背景技术】
[0002] 角动量守恒定律是自然界的普遍规律，在技术上也有着重要的应用。在物理教学 中对角动量守恒内容的教学，传统的方法是使用茹科夫斯基转椅并配以2个哑铃，由2人配 合操作得以完成。演示时需要实验者双手紧握哑铃坐在转椅上，在椅子转动过程中通过伸 缩双手改变转动惯量。
[0003] 实验中如果哑铃不慎从实验者手中脱落，会给实验者或围观者带来危险。如果椅 子转速较快，实验者容易头晕甚至脱离椅子摔倒。因此，该演示实验存在一定的安全隐患。 此外，该实验仪在演示时需要占据较大的实验场地。
【发明内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种能 够辅助学习和认知角动量守恒定律，理解其本质的实验仪器，该演示仪的结构简单，现象明 显，无安全隐患并且操作方便。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：角动量守恒定律演示仪，包含 支架，支架包含一^h字架，十字架通过上下两个轴承安装在支架上，可自由转动；
[0006] 上述十字架的下端安装有一三通管，上端安装有一伸缩杆。十字架的水平横梁两 端各开有一条滑槽，两端各有一个漏斗瓶可在滑槽内通过牵引绳的拉扯自由移动；
[0007] 上述漏斗瓶通过上下两块限位块的夹持保持竖直状态，漏斗瓶的下端利用橡胶软 管与十字架下端的三通管相连，三通管的下端还设有一塞子；
[0008] 上述牵引绳的另一端绕过滚轴固定在顶轴承上，顶轴承固定在伸缩杆的上端。
[0009] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型角动量守恒定律演示仪， 通过简单的结构实现了对角动量守恒定律的演示，帮助学生理解影响角动量的各个因素。 该仪器还可以作为科普仪器，进行趣味互动展示，最大限度的提高教学仪器的性价比。实践 证明该仪器具有价格低廉、操作简单可靠、形象直观、实用性强、安全性高等优点，对角动量 守恒定律教学有一定的实用意义。
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型的结构图。
[0011] 图2为本实用新型的俯视图。
[0012] 附图标记说明：
[0013] 1 一牵引绳，2-滚轴，3-限位块，4一横梁，5-漏斗瓶，6-橡胶软管，7-三通管， 8-轴承，9 一塞子，10-支架，11 一十字架，12-伸缩杆，13-顶轴承，14 一滑槽。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图及实施例描述本实用新型【具体实施方式】：
[0015] 图1示出了本实用新型的一种具体结构，如图所示，我们研制的角动量守恒定律 演示仪，包含支架10,支架10包含一^h字架11，十字架11通过上下两个轴承8安装在支架 10上，可自由转动；所述十字架11的下端安装有一三通管7,上端安装有一伸缩杆12 ;十字 架11的水平横梁4两端各开有一条滑槽14,两端各有一个漏斗瓶5可在滑槽14内通过牵 引绳1的拉扯自由移动；所述漏斗瓶5通过上下两块限位块3的夹持保持竖直状态，漏斗瓶 5的下端利用橡胶软管6与十字架11下端的三通管7相连，三通管7的下端还设有一塞子 9 ;上述牵引绳1的另一端绕过滚轴2固定在顶轴承13上，顶轴承13固定在伸缩杆12的上 端。
[0016] 本实用新型的原理如下：由系统的角动量守恒定律可知，当系统绕固定轴转动所 受外力矩为零时，对该转动轴的转动惯量/与转动角速度《的乘积为一不变的量，g卩/? = 常量，其4
，它的大小取决于转动系统中每个物体的质量与这一物体到转轴的 距离的平方乘积的总和。系统绕固定轴转动所受外力矩为零时，AA发生变化，《随之 发生变化。
[0017] 转动十字架，当稳定以后，用手捏紧伸缩杆上端轴承的外边缘并迅速向上提起。这 时在牵引绳的拉动下2只瓶子迅速向转轴靠拢，可以观察到角速度《明显增大，说明半径 减小，转动惯量减小。
[0018] 塞上塞子，给每个瓶倒入相同的水，转动十字架，当稳定以后，打开塞子，让水流 出，随着水连续流失，转动惯量连续变小，可以观察到转动角速度ω逐渐变大，说明质量减 小，转动惯量减小。
[0019] 在实际使用的时候，可以给轴承加点润滑油，以便减小摩擦。
[0020] 上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于 上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型 宗旨的如提下做出各种变化。
[0021] 不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实 用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.角动量守恒定律演示仪，其特征在于：包含支架（10)，支架（10)包含一^h字架 (11)，十字架（11)通过上下两个轴承（8)安装在支架（10)上，可自由转动；所述十字架 (11)的下端安装有一三通管（7)，上端安装有一伸缩杆（12);十字架（11)的水平横梁（4) 两端各开有一条滑槽（14)，两端各有一个漏斗瓶（5)可在滑槽（14)内通过牵引绳（1)的 拉扯自由移动；所述漏斗瓶（5)通过上下两块限位块（3)的夹持保持竖直状态，漏斗瓶（5) 的下端利用橡胶软管（6)与十字架（11)下端的三通管（7)相连，三通管（7)的下端还设 有一塞子（9);上述牵引绳（1)的另一端绕过滚轴（2)固定在顶轴承（13)上，顶轴承（13) 固定在伸缩杆（12)的上端。
【专利摘要】本实用新型公开了一种能够辅助学习和认知角动量守恒定律，理解其本质的实验仪器，该演示仪的结构简单，现象明显，无安全隐患并且操作方便。本实用新型角动量守恒定律演示仪，包含支架，支架包含一十字架，十字架通过上下两个轴承安装在支架上，可自由转动；所述十字架的下端安装有一三通管，上端安装有一伸缩杆。十字架的水平横梁两端各开有一条滑槽，两端各有一个漏斗瓶可在滑槽内通过牵引绳的拉扯自由移动；所述漏斗瓶通过上下两块限位块的夹持保持竖直状态，漏斗瓶的下端利用橡胶软管与十字架下端的三通管相连,三通管的下端还设有一塞子；所述牵引绳的另一端绕过滚轴固定在顶轴承上，顶轴承固定在伸缩杆的上端。
【IPC分类】G09B23/08
【公开号】CN204904652
【申请号】CN201520624113
【发明人】陈毓华
【申请人】陈金木
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月19日