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1、物理演示实验物理演示实验自主设计方案“可回滚式易拉罐”设计学 生 姓 名 学 生 学 号 选 课 时 间 4月22日14时-15时40分 联 系 电 话 方 案 得 分 是否给与经费支持 是 否哈尔滨工程大学物理演示实验制填写说明及注意事项 一、方案书须逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。二、设计方案要能很好地展示物理原理，所设计方案要求合理、可行，要具有一定的创新性和新颖性。 三、凡是获得经费支持的学生，必须参加“物理演示实验仪器创新与设计大赛”。一、演示物理原理简介（可以配图说明）“可回滚式易拉罐” 是利用在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下），物
2、体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变的原理（即机械能守恒定律），从而达到“回滚”效果。实现“回滚效果”须两个基本条件: 1. 外力做功为零，表明没有从外界输入机械功；2. 只有保守力做功，即只有动能和势能的转化，而无机械能转化为其他能；3. 系统要在惯性参考系中。二、方案实施详细技术路线（要求有配图或者照片）本方案目的是制作一个空心圆柱状实物,并能观察到圆柱“回滚”的效果。在实验中我们主要使用了两个易拉罐、两条橡皮筋、一根牙签、一个废品小重物等物品。两只易拉罐大小一样，把其中一只易拉罐上口盖剪掉。然后剪下另一只易拉罐的底(侧面留下整个罐长的五分之一左
3、右)，作为第一只易拉罐的上口盖。用钉子或小钻，小心地在罐子的上下两端面约三分之一和三分之二直径的位置，分别钻一个小孔。在易拉罐底部的每一个小孔处穿一根橡皮筋，用牙签来保持每根橡皮筋不被滑下来。把每根橡皮筋的另一端穿过易拉罐上盖的两个小孔，并用牙签把它们分别固定在那儿。在罐内的中间处，用线把两根橡皮筋系在一起，并在此系上重物。橡皮筋在罐内中心处会成为X状，并带有重物。盖上盖子，如果盖子盖不紧，可用502胶水粘牢，不让它打滑。整个装置如图一所示。把组装后的“可回滚式易拉罐”放在地面上，用手推动，使它具有动能并滚动一段距离，橡皮筋在重物的重力作用下扭转，使易拉罐的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当易拉罐
4、不动时，动能全部转化为势能。之后，橡皮筋的弹性势能又转化为易拉罐的动能使它回滚。参考文献：1王学东实验教学与仪器。2003.3: 18一192伍德著工程力学实验现代出版社出版: 9497三、本方案创新之处1.用易拉罐等废旧材料进行实验仪器的制作和物理实验的设计，更加环保，并实现了许多废物的再利用。2.将复杂问题简单化，将不明显的现象变得更加明显。用一个重物和橡皮筋即可实现动能与弹性势能之间的转化，并且现象为易拉罐“回滚”运动，更加生动地验证了机械能守恒定律。四、是否打算参加立项并参加“物理演示实验仪器创新与设计大赛”（如不参加请简要说明原因）申请立项参加比赛 不申请立项（不参加的）原因：课程感受及改进意见感受：很有意思的一门课程，增长知识，培养自我创新能力。改进意见：1.课程开设过少。仅有一节导论课和一次演示实验课，对本人的创新思想开发过小。下学期应多开设几次课程，讲座等等。2.上演示实验课过程中对物理创新实验的实质没有过多的解释。8
