摘 要：竖直平面内圆周运动中的轻绳模型问题比较抽象，学生不易掌握，通过对教科版高中物理教材的研究，设计并制作了轻绳模型演示仪教具，此实验教具设计巧妙新颖，能让学生更直观地理解轻绳模型中的临界条件，更能提高学生学习竖直平面内圆周运动的兴趣。
　　关键词：竖直平面内圆周运动;轻绳模型;教具
　　轻绳模型，即轻绳一端固定，另一端固定质量为m的小球，小球随轻绳绕固定点在竖直平面内做圆周运动。
　　一.教具的设计
　　1.基本构造
　　自制轻绳模型演示仪由底座、支架、转轴（转轴上有凹槽）、轻绳、小球、光电门1、光电门2、弹射器构成。支架固定在底座上，转轴固定在支架上，轻绳的一端系一绳套并套在转轴的凹槽里，另一端系一小球，光电门固定在支架上小球旋转轨迹的最高点和最低点，弹射器固定在底座上，弹射器由套筒、拉绳（拉绳上有刻度）、弹射绳、回弹筋（当拉绳被弹出去之后可被回弹筋拉回）共同组成。
　　2.基本原理
　　弹射器将拉绳弹出后，与处于最低点的小球撞击，小球获得一个初速度而运动（注：用弹射器弹弹小球，小球可有效地稳定在竖直平面内做圆周运动）。当小球运动到最高点通过光电门时，数字计时器会采集小球通过光电门所用的时间，用小球的直径除以测得的时间即可得到小球运动到最高点的速度。小球通过最高点之后继续运动到最低点，用同样的方法亦可得到小球运动到最低点的速度。
　　调节拉绳上的刻度，可测得小球恰能做圆周运动的临界条件。次演示仪同样可以验证动能定理。
　　二.教具的制作
　　制作完成后的轻绳模型教具如下。
　　三.教具的有效性验证
　　下面我们用自制教具二来采集一组数据然后对数据进行处理与分析！
　　另外，此仪器还可用来验证机械能守恒定律，用来探究动能动理等。
　　四.自制演示装置的优点
　　1.在安裝弹射器之后，非常容易控制小球在竖直平面内的圆周运动。
　　2.在弹射器的拉绳上刻上刻度，很好控制弹射小球的速度大小。
　　3.在弹射器上安装上回弹筋，被弹射出去的拉绳有效地被拉了回来，使得小球顺利地在竖直平面内做原周运动。
　　4.在运动轨迹的最高点和最低点安装光电门，我们就可以对在竖直平面内做圆周运动的小球采集数据然后进行量化分析。
　　5.轻绳模型演示仪教具还可用来验证机械能守恒定律等。
　　五.结束语
　　轻绳模型演示仪教具很直观地将竖直平面内的圆周运动展示在学生面前，很好地融合了传统自制教具与现代教育技术的优点。这不仅让学生很直观地理解了竖直平面内的圆周运动，同时让学生见识了现代教育技术的广泛运用。
　　参考文献
　　[1] 易志毅.竖直面内圆周运动基本模型与拓展应用[J].广西教育学院学报，2012（03）：165-169.
　　[2] 李润丰，吕晓玲，王青华，刘海燕.葡萄籽中原花色素提取和分离的初步研究[J].粮油加工与食品机械，2003（06）：67-69.