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| 标准编号 | JY/T 0512-2019 (JY/T0512-2019) | | 中文名称 | 运动和力实验器 | | 英文名称 | Experiment apparatus for the motion and force | | 行业 | 教育行业标准 (推荐) | | 中标分类 | Y51 | | 国际标准分类 | | | 字数估计 | 13,159 | | 发布日期 | 2019-04-08 | | 实施日期 | 2019-09-01 | | 标准依据 | 教基函(2019)4号 | | 发布机构 | 中华人民共和国教育部 | JY/T 0512-2019: 运动和力实验器
JY/T 0512-2019 英文名称: Experiment apparatus for the motion and force
中华人民共和国教育行业标准
运动和力实验器
中华人民共和国教育部 发 布
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布
机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中华人民共和国教育部基础教育司提出。
本标准由全国教育装备标准化技术委员会（SAC/TC 125）归口。
本标准起草单位：教育部教育装备研究与发展中心、杭州金帆科教仪器有限公司。
本标准主要起草人：金毅、陈小林。
运动和力实验器
1 范围
本标准规定了运动和力实验器的型号命名、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存
和使用说明书等内容。
本标准适用于中学物理学生实验用运动和力实验器。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
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JY/T 0001-2003 教学仪器设备产品一般质量要求
JY/T 0002-2003 教学仪器设备产品的检验规则
JY/T 0026-1991 教学仪器和教学设备产品型号命名方法
JY/T 0213-1994 教学用力学、热学仪器运输、贮存环境条件和试验方法
4 要求
4.1 产品的组成和基本结构
仪器由小车、平面板、过渡片、斜面板、挡板、支架、小球及空盒、毛巾、棉布组成。其基本结构
示意图如图 1。
4.2 小车
4.2.1 小车质量应为 100 g±10 g，质心应在其车体几何中心下方。
4.2.2 车轮直径应为 20 mm±0.5 mm，宽度 3 mm±0.5 mm。车轮外缘的截面应为 V形或圆弧形。采用
V形时，V形的尖端应倒圆角，并能和小车轨道的底部接触；采用圆弧形时，圆弧半径应小于小车轨道
的半径。
4.2.3 同一轴上的两个车轮中心线间距应为 54 mm±0.5 mm，前后车轴间距应为 68 mm±2 mm，前后车
轮的轴向误差应不大于 0.5 mm，并且同侧车轮应在一直线上。
4.2.4 车轮应转动灵活，在 1:38斜度的斜面上，小车应能从静止开始运动。
4.2.5 当小车从与水平面成 15°的斜面上向下运动时，车厢的前、后端不应与过渡片或平面板、斜面
板接触。小车在平面板全程内跑偏量应不大于 5 mm。
4.2.6 四个车轮的平面度误差应不大于 0.5 mm。
4.3 平面板
4.3.1 平面板长度应为：800 mm±5 mm，宽度应为：120 mm±2 mm。平面板的平面度公差应为 2 mm。
4.3.2 平面板应能承受以下强度试验：
--弯曲试验：将平面板两端置于间距为 700 mm的两根支辊上，中间施加 30 N竖直向下的压力，
施力处平面板下降应不大于 7 mm；
--扭转试验：将平面板的三个角支起固定，在第四个角上施加 30 N竖直向下的压力，施力处平
面板下降应不大于 7 mm；
--试验后平面板的平面度公差仍应符合 4.3.1规定。
4.3.3 平面板底部应有 4个底脚支撑，其中一个高度可调，底脚高度应为 10 mm～15 mm。
4.3.4 平面板上应有固定装置，使毛巾和棉布能够平铺绷紧在上面。
4.4 过渡片
4.4.1 过渡片应采用 PVC塑料制成，用于连接斜面板和平面板。宽度应与斜面板和平面板一致，长度
应不小于 70 mm，厚度为 0.8 mm～1 mm。
4.4.2 过渡片应能承受如下弯曲试验：平面板固定，斜面板从 0°～30°，按每秒一次的频率，连续
弯曲 500次无折痕或断裂现象。
4.5 斜面板
4.5.1 斜面板长度应为：200 mm±3 mm，宽度应为：120 mm±2 mm。上面应有小球运行轨道和小车运
行轨道，轨道横截面如图 2所示。
4.5.2 小球运行轨道的中心线应与斜面板上表面的纵向中心线重合，与斜面板两侧距离差不大于 1 mm。
轨道横截面应为圆弧形，圆弧半径应为 12 mm±0.2 mm，轨道深度应为 2 mm±0.1 mm。
4.5.3 小车运行轨道应位于小球运行轨道的两侧，并应与小球运行轨道的中心线对称。两条轨道中心
线的间距应为：54 mm±0.5 mm，轨道横截面应为圆弧形，横截面宽度应为：4 mm±0.1 mm，深度应为：
2 mm±0.1 mm。
4.5.4 斜面板上表面的平面度公差应为 0.5 mm。小车运行轨道和小球运行轨道直线度公差应为 0.5 mm。
4.5.5 斜面板的材料和厚度应在表 1中选择。当选用工程塑料或金属作为斜面板材料时，其四周应有
加强筋，加强筋高度不小于 5 mm，厚度不小于所选材料自身的厚度。
4.6 挡板
挡板应采用工程塑料或金属材料制成。宽度应不小于 50 mm，有效高度应不小于 15 mm，厚度应不
小于 1 mm。
注：“有效高度”指在斜面板板面以上的档板高度。
4.7 支架
支架应能调节斜面板与水平面的角度在 0°～30°范围内变化。当斜面板的角度为 30°时，应能
承受 5 N、持续时间 2 min的竖直于斜面板的压力。
4.8 小球
4.8.1 钢质小球应有 2个，表面镀铬，直径应分别为Ф 16 mm±0.5 mm和Ф 20 mm±0.5 mm。
4.8.2 玻璃小球应有 1个，直径应为Ф 16 mm±0.5 mm。
4.9 空盒
4.9.1 空盒应为塑料空心盒，一侧开口，另一侧固定一块厚度为 15 mm～20 mm的缓冲材料，小球冲入
后应能卡住，并能方便取出。
4.9.2 空盒质量应为 20 g±2 g。长度应为：80 mm±2 mm，宽度应为：40 mm±1 mm。高度应为 28 mm
±1 mm。
4.9.3 空盒与平面板之间的摩擦系数应不大于 0.3。
4.10 毛巾和棉布
4.10.1 毛巾和棉布的长度应不小于 820 mm，宽度为 115 mm～120 mm。棉布单位面积烘干质量应为 0.3
kg/m
2±0.05 kg/m2, 毛巾单位面积烘干后的质量应不小于 0.2 kg/m2。
4.10.2 进行摩擦阻力试验：
小车从倾斜度为 15°的斜面最高处自由向下运动，平面板上三种情况分别为：
a) 不铺增加摩擦材料；
b) 铺棉布；
c) 铺毛巾。
试验结果：
--在 a)和 b)中，小车运动距离相差应不小于 80 mm；
--在 b)和 c)中，小车运动距离相差应不小于 40 mm。
4.11 平面板、斜面板和过渡片装配
4.11.1 平面板和斜面板之间用铰链连接，之间应有过渡片，过渡片和斜面板应固定，过渡片和平面板
之间可嵌入毛巾或棉布。斜面板与平面板夹角应能调到 180°。
4.11.2 当斜面板调到与平面板夹角为180°时，斜面板与平面板的上表面平行度公差应不大于0.5 mm。
4.11.3 过渡片应低于斜面板上的小车轨道和小球轨道底部 0 mm～0.3 mm，并应高于平面板 0 mm～0.3
mm。
4.12 外观质量
产品的外观质量应符合 JY/T 0001-2003中第 4、5、6、7章的有关规定。
4.13 安全性
4.13.1 仪器的所有金属制件不应有可能会对人体造成伤害的锐角和飞边。锋利的角、边应倒圆弧。
4.13.2 如果平面板及斜面板采用人造板制造时，有害物含量应符合 GB 18580-2017 第 5章的规定。
4.14 环境试验
按 JY/T 0213-1994中 3.1表 2规定进行温度试验、湿度试验、振动试验和自由跌落试验。
5 试验方法
5.1 产品的组成和基本结构
凭感官检验，应符合 4.1的要求。
5.2 外形尺寸
5.2.1 平面板、毛巾和棉布的长度用长 1000 mm、分度值为 1 mm的钢直尺测量，宽度用长 300 mm、分
度值为 1 mm的钢直尺测量。
5.2.2 斜面板和过渡片的长度和宽度用长 300 mm、分度值为 1 mm的钢直尺测量。
5.2.3 斜面板的厚度、平面板底脚高度、过渡片厚度、轨道尺寸、小车尺寸、空盒尺寸、挡板尺寸、
小球直径，用分度值为 0.02 mm的游标卡尺测量。
5.2.4 小球运行轨道圆弧半径用 R为 12 mm半径规测量。
5.2.5 小球运行轨道的中心线与斜面板两侧距离，用分度值为 0.02 mm的游标卡尺测量。
5.3 小车运行轨道和小球运行轨道直线度公差
5.3.1 小车运行轨道直线度公差测量：将 1号试验棒（要求见附录 A.1）放入小车运行轨道中，用分
度值为 0.02 mm的高度游标尺，分别测量试验棒两端高出斜面板上表面部分的高度，应不大于 1.35 mm。
5.3.2 小球运行轨道直线度公差测量：将 2号试验棒（要求见附录 A.2）放入小球运行轨道中，用分
度值为 0.02 mm的高度游标尺，分别测量试验棒两端高出斜面板上表面部分的高度，应不大于 21.35 mm。
5.4 平面板和斜面板上表面的平面度公差
按 GB/T 1958-2017附录 C的表 C.2序号 1-1的方法检测，应分别符合 4.5.4和 4.3.1的规定。
5.5 平面板强度
5.5.1 弯曲试验
将平面板置于间距为 700 mm的两根支辊上，并使两端至支辊的距离相等。用量程为 50 N，分度值
不大于 1 N的推拉测力计，在平面板的几何中心施加 30 N竖直向下的力，用分度值为 0.02 mm的高度
游标尺，测量施力处平面板下降应不大于 7 mm，且应无断裂或裂纹现象。
注：支辊的长度不小于 120 mm，直径不小于 10 mm。
5.5.2 扭转试验
将平面板的三个角支起并固定，在第四个角上用量程为 50 N，分度值不大于 1 N的推拉测力计施
加 30 N竖直向下的力，用分度值为 0.02 mm的高度游标尺，测量该角上平面板下降应不大于 7 mm，且
应无断裂或裂纹现象。
5.5.3 试验后形变
上述试验后，再按 5.4的方法测量平面板的平面度公差，应不大于 2 mm。
5.6 过渡片弯曲
按以下步骤试验：
说明：
1--横杆；
2--物理支架。
图 3 过渡片弯曲试验
a) 采用分度值为 2′的万能角度尺和带可调横杆的物理支架。按图 3，先将斜面板调到 30°，再将
物理支架上的横杆高度调到斜面板顶端（含挡板）位置；
b) 将平面板固定，斜面板从水平翻转到横杆高度，按每秒一次的频率，连续翻转 500次，应无折
痕或断裂现象。
5.7 支架调节斜面板角度范围
用分度值为 2′的万能角度尺测量斜面板角度调节范围，应符合 4.7的规定。
5.8 支架承受压力
将斜面板角度调到与水平面夹角 30°，用量程为 10 N，分度值不大于 0.1 N的推拉测力计，在斜
面板中部施加垂直于斜面板的 5N的压力，持续时间 2 min。支架应无裂纹、下陷或明显的变形。
5.9 小车、空盒、棉布和毛巾的质量
用称量为 500 g，分度值为 0.02 g的天平及其配套砝码检验。毛巾和棉布的烘干质量按 GB/T 9995
-1997中规定的方法测定。称量后应折算成每平方米质量，并符合 4.10.1的规定。
5.10 小车性能
5.10.1 小车质心
小车质心用悬挂法找出，车体的几何中心用作图法找出，应符合 4.2.1的规定。
5.10.2 车轮外缘和位置
目测车轮外缘截面应为 V形或圆弧形。采用 V形时，V形的尖端应倒圆角，将小车置于轨道上，V
形的尖端应能和小车轨道的底部接触；采用圆弧形时，车轮外缘截面的圆弧半径应小车轨道半径。小车
四个车轮应都能放入斜面板上的小车轨道中。
5.10.3 前后车轮的轴向误差
以车厢一侧为基准，用分度值为 0.02 mm的游标卡尺分别测量前后车轮与车厢一侧的间距，计算间
距之差应不大于 0.5 mm。
5.10.4 小车灵活性
将平面板调成水平，斜面板调到斜度为 1:38，小车置于斜面板轨道最高处，应能从静止开始运动。
5.10.5 小车运动
在平面板上作两条对称于纵向中心线的平行线，其间距比小车车厢宽度放宽 10 mm。将斜面板与水
平面的夹角调到 15°，小车置于斜面板轨道最高处。小车自然下行后，全程内应在平面板上的两条平
行线之间运动。车厢的前、后端不应与过渡片或平面板、斜面板接触。
5.10.6 小车车轮的平面度试验
将小车四个车轮放在 3级平台上，用塞尺测量其中一轮的平面度误差应不大于 0.5 mm。
5.11 空盒
分别将斜面板与水平面的夹角调到 15°和 30°，空盒开口侧对准小球轨道出口端......
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