【科裡奧利力演示儀】
功能作用介紹
科裡奧利力演示儀是專為配合課堂教學而研製的一款演示儀器，這款儀器可以很直觀的在課堂上演示科裡奧利力的存在。
物體相對轉動的非慣性系運動時受到一個沿切向的慣性力的作用力，此力稱為科裡奧利力，它是很多地理現象、力學現象的原因。如信風的形成，在北半球、南半球沿經線流動的河流河水對兩岸的衝刷程度不同，落體軌道偏東等現象，因此科裡奧利力的作用隨處可見。但由於這個理論很抽象，學生很難接受，歷來是課堂教學中的一個難點，需要有實驗來證明科氏力的存在，使學生信服並理解。
歷史上第一個證明科裡奧利力存在的是著名的傅科擺實驗，這是物理學最美十個實驗之一，但由於付科擺是直接利用地球充當非慣性系、地球24小時才轉過2π弧度，ω在10-5弧度數量級。按照科氏力的計算公式：其中，是物體相對非慣性系運動的速度，是非慣性系轉動的角速度，可見科氏力的大小與參考系轉動的角速度、物體相對動系的運動速度成正比。對於一個擺長為1米的傅科擺，擺動一小時，擺動平面的偏轉才7°多，如此的偏轉速度不適合在課堂上隨堂演示，另外付科擺還有儀器笨重、參數不可調等缺點，如何能快捷、直觀的演示科裡奧利力的存在，且儀器輕巧、便攜帶，參數可調，一直是困擾物理教師的一個問題。
本科裡奧利力演示儀結構如圖，儀器由電機帶動一個固定裝置轉動，形成一個轉動的非慣性系，在固定裝置上裝有單擺，單擺整體可隨固定裝置旋轉，同時小球進行擺動，擺球在運動中相對固定裝置有一個相對速度，小球在沿切向的科氏力作用下，擺動平面不斷變化，這個變化，可 1為支架，2為單擺，3為地球儀，由底板上的刻度盤讀出，此結果證明了科 4為底板，5為立柱，6為頂板，7為電機氏力的存在。採用這個裝置，擺動平面每秒鐘偏轉可達7°以上，實驗結果瞬間可得，結論清晰明了，很適用於大課堂演示。此外，由於儀器的設計中電機的轉速可調，小球擺動速度也可通過調節擺長來改變，從而可以調節科氏力的大小，即可改變單位時間內擺動平面偏轉的角度。所以此裝置不僅可以說明地球上的科氏力現象，還可從更普遍的層面上說明科裡奧利力的相關因素。底板下方安裝的地球儀，可為講解、分析各種與科裡奧利力有關的地理現象提供道具。
總之，本科裡奧利力演示儀對於理論知識點有很好的詮釋作用，從最初的簡易實驗裝置到最後成型，已經在課堂進行了6年的演示教學，由於該儀器原理正確，設計合理，且具備現象直觀明顯，操作簡便、重複性好，體積小巧，便於搬運等特點，收到了很好的教學效果，深受師生的歡迎。該儀器採用的演示科氏力的方法構思巧妙、具有創新性。
2009年，科裡奧利力演示儀曾獲全國高校第九屆物理演示教學儀器評比二等獎，並獲批實用新型專利一項，科裡奧利力演示儀是一款集教學、創新、實用等特點於一身的演示儀器。
作品名稱 ：科裡奧利力演示儀
完成單位 ：復旦大學物理系物理教學實驗中心
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