DIY：陀螺进动仪（转）

zada小明

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。）