一種新型動量守恒實驗演示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及物理教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種新型動量守恒實驗演示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律。動量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子；既適用于低速運動物體，也適用于高速運動物體，它是一個實驗規(guī)律。因此驗證動量守恒是高中物理實驗教學(xué)中較為重要的學(xué)生實驗?，F(xiàn)有的動量守恒實驗通常是把靜止的兩輛小車用細(xì)線相連，中間有一個壓縮的彈簧，燒斷或剪短細(xì)線后，由于相互作用力的作用，兩輛小車分別向左右運動，它們都獲得了動量，但動量的矢量和為零。這種實驗方法雖然簡單直觀，但中間細(xì)線的長短會決定彈簧的壓縮長度，直接影響實驗的效果，而且中間細(xì)繩相連時可能會導(dǎo)致小車翹起影響實驗效果，彈簧與兩邊小車的接觸位置，也可能會導(dǎo)致小車受力方向的變化而影響實驗效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是為了克服上述技術(shù)缺點提供一種新型動量守恒實驗演示裝置。
[0004]本實用新型解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種新型動量守恒實驗演示裝置，包括底板、導(dǎo)軌、彈塊、滑塊、滾輪，所述底板下端設(shè)有4個滾輪，底板上端一側(cè)設(shè)有刻度線，底板上設(shè)有2條導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有彈塊和滑塊。本裝置既可以直觀演示彈塊和滑塊在相互作用力下分別向左右運動，它們都獲得了動量，但動量的矢量和為零，來驗證動量守恒定律，也可通過底板的運動狀態(tài)來展示系統(tǒng)在所受外力為零時，系統(tǒng)總動量保持不變，彈塊和滑塊運動過程中，整個系統(tǒng)的總動量仍然應(yīng)該是零。
[0005]所述彈塊和滑塊的質(zhì)量及底面形狀相同，彈塊由塊體、電動推桿、推板、滑槽組成，塊體下端設(shè)有2個滑槽，塊體左端設(shè)有電動推桿，電動推桿前端設(shè)有推板，電動推桿外接電源線，電源線上設(shè)有控制開關(guān)。使用滑槽在導(dǎo)軌上移動，可以控制彈塊的運動方向。而設(shè)有電動推桿，便于控制滑塊與彈塊相互作用的內(nèi)力大小，可更為直觀的演示動量守恒定律。
[0006]所述滑塊由箱體、滑槽、擋銷、擋板、擋桿、壓縮彈簧、支架、拉伸彈簧、垂塊組成，箱體下端設(shè)有2個滑槽，箱體中部的通孔內(nèi)設(shè)有擋銷和擋桿，擋桿前端設(shè)有擋板，擋桿上套有壓縮彈簧，箱體上端設(shè)有支架，支架端部掛有拉伸彈簧，拉伸彈簧端部設(shè)有垂塊，垂塊上有一個通孔。使用滑槽在導(dǎo)軌上移動，可以控制滑塊的運動方向。
[0007]本實用新型所具有的有益效果是:本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，實驗操作簡單方便，可直觀的展示出系統(tǒng)在內(nèi)力作用下，當(dāng)一部分向某一方向的動量發(fā)生變化時，剩余部分沿相反方向的動量發(fā)生同樣大小變化的現(xiàn)象，以及系統(tǒng)內(nèi)力只改變系統(tǒng)內(nèi)各物體的運動狀態(tài)，不能改變整個系統(tǒng)的運動狀態(tài)，系統(tǒng)總動量保持不變，大大提高了動量守恒實驗演示的教學(xué)效果。
【附圖說明】
[0008]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]附圖2為本實用新型所述彈塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖3為本實用新型所述滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖1?附圖3對本實用新型做以下詳細(xì)說明。
[0012]如圖1?圖3所示，本實用新型包括底板1、導(dǎo)軌4、彈塊2、滑塊3、滾輪5，所述底板I下端設(shè)有4個滾輪5，底板I上端一側(cè)設(shè)有刻度線6，底板I上設(shè)有2條導(dǎo)軌4，導(dǎo)軌4上設(shè)有彈塊2和滑塊3。本裝置既可以直觀演示彈塊2和滑塊3在相互作用力下分別向左右運動，它們都獲得了動量，但動量的矢量和為零，來驗證動量守恒定律，也可通過底板I的運動狀態(tài)來展示系統(tǒng)在所受外力為零時，系統(tǒng)總動量保持不變，彈塊2和滑塊3運動過程中，整個系統(tǒng)的總動量仍然應(yīng)該是零。
[0013]所述彈塊2和滑塊3的質(zhì)量及底面形狀相同，彈塊2由塊體21、電動推桿23、推板24、滑槽22組成，塊體21下端設(shè)有2個滑槽22，塊體21左端設(shè)有電動推桿23，電動推桿23前端設(shè)有推板24，電動推桿23外接電源線25，電源線25上設(shè)有控制開關(guān)26。使用滑槽22在導(dǎo)軌4上移動，可以控制彈塊2的運動方向。而設(shè)有電動推桿23，便于控制滑塊3與彈塊2相互作用的內(nèi)力大小，可更為直觀的演示動量守恒定律。
[0014]所述滑塊3由箱體31、滑槽22、擋銷33、擋板34、擋桿35、壓縮彈簧36、支架37、拉伸彈簧38、垂塊39組成，箱體31下端設(shè)有2個滑槽22，箱體31中部的通孔內(nèi)設(shè)有擋銷33和擋桿35，擋桿35前端設(shè)有擋板34，擋桿35上套有壓縮彈簧36，箱體31上端設(shè)有支架37，支架37端部掛有拉伸彈簧38，拉伸彈簧38端部設(shè)有垂塊39，垂塊39上有一個通孔。使用滑槽22在導(dǎo)軌4上移動，可以控制滑塊3的運動方向。
[0015]實驗時，在導(dǎo)軌4上放置好彈塊2和滑塊3，記錄好此時彈塊2和滑塊3對應(yīng)刻度線6的位置，將擋銷33插入垂塊39的通孔內(nèi)，然后通過控制開關(guān)26使電動推桿23推出，使推板24推動擋板34，擋板34推動檔桿，將擋銷33從垂塊39的通孔內(nèi)推出，檔桿在壓縮彈簧36的作用下退出通孔，使垂塊39在拉伸彈簧38的作用下上下運動，同時擋板34推動檔桿的過程中，會擠壓壓縮彈簧36從而推動滑塊3在導(dǎo)軌4上滑動，而彈塊2也在反作用力作用下向相反的方向在導(dǎo)軌4上滑動，彈塊2和滑塊3相反方向滑動一段距離后會在摩擦作用下靜止下來，記錄此時彈塊2和滑塊3對應(yīng)刻度線6的位置，同時在彈塊2和滑塊3運動過程中注意觀察底板I的運動狀態(tài)，因彈塊2和滑塊3的質(zhì)量及底面形狀相同，故彈塊2和滑塊3的動摩擦因數(shù)μ相同，故可通過實驗直觀看到彈塊2和滑塊3滑動的距離相同，而滑塊3內(nèi)的垂塊39的上下運動并不會對滑塊3的滑動距離有所影響，同時彈塊2和滑塊3實在內(nèi)力作用下的運動，并不會對整個系統(tǒng)的動量有影響，故底板I未發(fā)生運動，故本實驗可以直觀的展示出系統(tǒng)在內(nèi)力作用下，當(dāng)一部分向某一方向的動量發(fā)生變化時，剩余部分沿相反方向的動量發(fā)生同樣大小變化的現(xiàn)象，以及系統(tǒng)內(nèi)力只改變系統(tǒng)內(nèi)各物體的運動狀態(tài)，不能改變整個系統(tǒng)的運動狀態(tài)，系統(tǒng)總動量保持不變，大大提高了動量守恒實驗演示的教學(xué)效果。
【主權(quán)項】
1.一種新型動量守恒實驗演示裝置，包括底板、導(dǎo)軌、彈塊、滑塊、滾輪，其特征在于:所述底板下端設(shè)有4個滾輪，底板上端一側(cè)設(shè)有刻度線，底板上設(shè)有2條導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有彈塊和滑塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型動量守恒實驗演示裝置，其特征在于:所述彈塊和滑塊的質(zhì)量及底面形狀相同，彈塊由塊體、電動推桿、推板、滑槽組成，塊體下端設(shè)有2個滑槽，塊體左端設(shè)有電動推桿，電動推桿前端設(shè)有推板，電動推桿外接電源線，電源線上設(shè)有控制開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型動量守恒實驗演示裝置，其特征在于:所述滑塊由箱體、滑槽、擋銷、擋板、擋桿、壓縮彈簧、支架、拉伸彈簧、垂塊組成，箱體下端設(shè)有2個滑槽，箱體中部的通孔內(nèi)設(shè)有擋銷和擋桿，擋桿前端設(shè)有擋板，擋桿上套有壓縮彈簧，箱體上端設(shè)有支架，支架端部掛有拉伸彈簧，拉伸彈簧端部設(shè)有垂塊，垂塊上有一個通孔。
【專利摘要】本實用新型涉及物理教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種新型動量守恒實驗演示裝置，包括底板、導(dǎo)軌、彈塊、滑塊、滾輪，所述底板下端設(shè)有4個滾輪，底板上端一側(cè)設(shè)有刻度線，底板上設(shè)有2條導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有彈塊和滑塊；所述彈塊和滑塊的質(zhì)量及底面形狀相同。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，實驗操作簡單方便，可直觀的展示出系統(tǒng)在內(nèi)力作用下，當(dāng)一部分向某一方向的動量發(fā)生變化時，剩余部分沿相反方向的動量發(fā)生同樣大小變化的現(xiàn)象，以及系統(tǒng)內(nèi)力只改變系統(tǒng)內(nèi)各物體的運動狀態(tài)，不能改變整個系統(tǒng)的運動狀態(tài)，系統(tǒng)總動量保持不變，大大提高了動量守恒實驗演示的教學(xué)效果。
【IPC分類】G09B23/10
【公開號】CN205211262
【申請?zhí)枴緾N201520912701
【發(fā)明人】闞玉濤
【申請人】闞玉濤
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月2日