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一种无需人工复位的哥德堡装置


项目成员

付晓波

上海市静安区少年宫

中学高级教师

基本信息
代表队 上海 项目编号 OT18087 学科分类 其它类 竞赛组别 小学组
关键词 物理 机械 哥德堡 演示
项目简介

一、摘要:本项目是一个笔者自己创意、设计并动手制作的哥德堡装置。这一装置无需人工复位,具有科学原理突出、趣味性强等特点.并且具有童话般的演示情境,很适合于展示会、科普场馆的科学原理演示,也适合作为中学物理课教学用具。 二、技术背景:哥德堡装置是一种设计精密而复杂的机械,以迂回曲折的方法去完成一些非常简单的工作,因其趣味性而广受欢迎。现有的哥德堡装置多为一次性的,要想再一次演示,就要重新搭建、复位。而本设计提供了一种无需人工复位的哥德堡装置,可以一直往复运行而不会停下来。而装置中的每个环节又都包含着典型的物理学知识和原理,因此也很适合用于物理课中的教学演示。另外,整个装置又包含了一个极具童趣的拟人化小故事,所以可以用于面对小学生或低龄儿童进行科普教育。 三、结构原理:本装置包括—— 1、往返的公交车-滚筒爬坡:利用物体有向势能低的位置运动趋势的原理,使内部有螺线轨道的滚筒爬上斜坡。当小球脱离滚筒时,滚筒又自动返回。 2、步行栈道-磁力爬坡:利用暗藏的装有磁铁的传送带运转,驱动铁质小球沿斜坡向上滚动。 3、高空缆车-趣味滑轮组:利用一个三岔阀门实现小球交替滚向左右两个轨道;利用滑轮的平衡原理使滚入小球的轿箱向前运动,同时使另一轿箱返回始端;利用惯性原理使小球脱离轿箱。 4、排队上车-小球碰撞:利用弹性碰撞的原理使小球交换速度,造成依次排队的趣味表象。 四、创新点: 1、自动复位的方式。 2、利用螺线轨道使滚筒爬坡的设计。 3、用传送带固定磁铁的方式使小球爬坡的设计。 4、高空缆车装置的交替送小球方式。 5、拟人化的哥德堡装置的整体设计。 五、改进设想 1、增加一些环节,使整个演示内容更丰富。 2、添加一些声光效果,强化童话氛围。

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