小朋友们知道什么是陀螺仪吗?陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。下面就让我们来自己制作一个吧! 很好玩,欢迎仿制,结构方向都是我自己设计的。 工作时的状态。陀螺一边自转,一边绕竖起轴公转。 拨动最上端手柄,使公转速度加快,陀螺轴上翘;使公转速度减慢,陀螺轴下垂。 下面是分解图。 转轴。 一个关节,具有二维自由度,就是只能在一个平面内转折。 笔杆,可以在长轴上旋转。最左端横向手柄,可进行人为干预公转速度。 陀螺片(光盘)夹在牙膏盖中间。 缰绳绕在牙膏盖上。不同的绕向公转方向也不同。 特点及用途 1、 特点:陀螺的转速、质量、回转半径可变,实验进行中可人为改变进动速度。 2、 用途: (1)演示陀螺自转轴的轴向稳定性。 (2)探究陀螺的进动现象与哪些因素有关。 (3)探究人为改变进动速度对陀螺轴向稳定性的影响。 制作材料 自行车辐条2根,空圆珠笔2枝,空牙膏管1个,废光盘3个,线绳1段。 制作方法 1、陀螺的制作。把空牙膏管尾部剪掉,留用盖、嘴部和肩部。把圆珠笔杆的头部塞入牙膏管的嘴部。牙膏盖的中心钻一个孔,自行车辐条插入此孔能自由转动。把光盘套在牙膏管的嘴部,拧上牙膏盖,陀螺就制作完成了。改变光盘的个数,就改变了陀螺的质量。 2、自转轴和公转轴的制作。自转轴和公转轴都用自行车辐条制作。自转轴和公转轴连接成单维度活动关节的形式,彼此自由活动,但二者只能处于同一平面内。公转轴上套一个圆珠笔杆做为手柄,公转轴能在手柄内自由转动。在公转轴远离活动关节端弯出一个控速手柄。取两段5mm长圆珠笔芯,先把一段套在自转轴上,把陀螺套在自转轴上,再把另一段圆珠笔芯套在自转轴上,两段圆珠笔世靠近陀螺,使陀螺能围绕自转轴自由转动而不能轴向串动。 使用方法 (1)演示陀螺自转轴的轴向稳定性。在牙膏盒盖上缠上线绳若干圈,左手持自转轴关节端,右手拉动线绳,陀螺开始高速转动。放下线绳,右手持手柄,使公转轴方向与地面垂直,左手调整自转轴与公转轴之间的夹角为90度左右,松开左手,陀螺开始公转(进动),自转轴与公转轴之间的夹角角度不变,陀螺并没有因为重力作用而下垂。说明旋转的陀螺能够保持自转轴轴向的稳定。 (2)探究陀螺的进动现象与哪些因素有关。探究陀螺的进动方向与陀螺体旋转方向的关系,探究陀螺的速度、质量、陀螺与公转轴之间距离对进动速度的影响。(经实验初步证明,陀螺的自转速度越快,进动越慢;回转半径越小,进动越慢。) (3)探究人为改变进动速度对陀螺轴向稳定性的影响。在陀螺正常进动时,拨动控速手柄,阻碍或加速陀螺进动,观察对陀螺的进动有什么影响。(人为增加进动速度,陀螺自转轴与公转轴之间的夹角变小;减小进动速度,陀螺自转轴与公转轴之间的夹角变大;阻止陀螺进动,陀螺将不能克服重力的作用,自转轴竖起向下,与公转轴在一条直线上。) (责任编辑:admin) |