很好玩,歡迎仿制,結構方向都是我自己設計的。
工作時的狀態。陀螺一邊自轉,一邊繞豎起軸公轉。
撥動最上端手柄,使公轉速度加快,陀螺軸上翹;使公轉速度減慢,陀螺軸下垂。
下面是分解圖。
轉軸。
一個關節,具有二維自由度,就是只能在一個平面內轉折。
筆桿,可以在長軸上旋轉。最左端橫向手柄,可進行人為干預公轉速度。
陀螺片(光盤)夾在牙膏蓋中間。
韁繩繞在牙膏蓋上。不同的繞向公轉方向也不同。
特點及用途
1、 特點:陀螺的轉速、質量、回轉半徑可變,實驗進行中可人為改變進動速度。
2、 用途:
(1)演示陀螺自轉軸的軸向穩定性。
(2)探究陀螺的進動現象與哪些因素有關。
(3)探究人為改變進動速度對陀螺軸向穩定性的影響。
制作材料
自行車輻條2根,空圓珠筆2枝,空牙膏管1個,廢光盤3個,線繩1段。
制作方法
1、陀螺的制作。把空牙膏管尾部剪掉,留用蓋、嘴部和肩部。把圓珠筆桿的頭部塞入牙膏管的嘴部。牙膏蓋的中心鉆一個孔,自行車輻條插入此孔能自由轉動。把光盤套在牙膏管的嘴部,擰上牙膏蓋,陀螺就制作完成了。改變光盤的個數,就改變了陀螺的質量。
2、自轉軸和公轉軸的制作。自轉軸和公轉軸都用自行車輻條制作。自轉軸和公轉軸連接成單維度活動關節的形式,彼此自由活動,但二者只能處于同一平面內。公轉軸上套一個圓珠筆桿做為手柄,公轉軸能在手柄內自由轉動。在公轉軸遠離活動關節端彎出一個控速手柄。取兩段5mm長圓珠筆芯,先把一段套在自轉軸上,把陀螺套在自轉軸上,再把另一段圓珠筆芯套在自轉軸上,兩段圓珠筆世靠近陀螺,使陀螺能圍繞自轉軸自由轉動而不能軸向串動。
使用方法
(1)演示陀螺自轉軸的軸向穩定性。在牙膏盒蓋上纏上線繩若干圈,左手持自轉軸關節端,右手拉動線繩,陀螺開始高速轉動。放下線繩,右手持手柄,使公轉軸方向與地面垂直,左手調整自轉軸與公轉軸之間的夾角為90度左右,松開左手,陀螺開始公轉(進動),自轉軸與公轉軸之間的夾角角度不變,陀螺并沒有因為重力作用而下垂。說明旋轉的陀螺能夠保持自轉軸軸向的穩定。
(2)探究陀螺的進動現象與哪些因素有關。探究陀螺的進動方向與陀螺體旋轉方向的關系,探究陀螺的速度、質量、陀螺與公轉軸之間距離對進動速度的影響。(經實驗初步證明,陀螺的自轉速度越快,進動越慢;回轉半徑越小,進動越慢。)
(3)探究人為改變進動速度對陀螺軸向穩定性的影響。在陀螺正常進動時,撥動控速手柄,阻礙或加速陀螺進動,觀察對陀螺的進動有什么影響。(人為增加進動速度,陀螺自轉軸與公轉軸之間的夾角變小;減小進動速度,陀螺自轉軸與公轉軸之間的夾角變大;阻止陀螺進動,陀螺將不能克服重力的作用,自轉軸豎起向下,與公轉軸在一條直線上。)
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陀螺儀
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