验证动量守恒定律的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种教学工具，特别是设及一种物理教学中使用的验证动量守恒 定律的装置。
【背景技术】
[0002] 通常，物理教学中验证动量守恒定律时，让两个质量相等的滑块在气垫导轨上运 动，给两个滑块同时施力，使两个滑块相向运动进行碰撞，通过测量两滑块碰撞前后的速度 来验证动量守恒定律，实验要求给与两滑块的力大小不同，且相差较大，W保证两滑块的初 速度差距较大，则实验结果较精确。但由于学生手动施力，缺乏操作经验，不能保证给滑块 水平施力，施力的方向经常向下倾斜，会导致滑块划踏气垫导轨，增加摩擦阻力；而且滑块 的初速度大小难W控制，不能保证两滑块初速度相差较大，导致实验结果误差较大。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中存在的诸多缺陷，提供一种用单摆击打滑块、实验结果准确 的验证动量守恒定律的装置。
[0004] 解决上述技术问题采用W下技术方案：
[0005] -种验证动量守恒定律的装置，包括气垫导轨、置于气垫导轨上的滑块、光电口和 电脑计数器，所述的气垫导轨的两端分别安装有梁架，悬臂梁安装在梁架上用梁架支撑，悬 臂梁上设置有套管，单摆通过套管安装在悬臂梁上，量角器与单摆同屯、安装安装在悬臂梁 上，气垫导轨上安装安装有两个光电口，两个光电口分别位于梁架的内侧，两个光电口分别 与电脑计数器相连接。
[0006] 进一步，所述的量角器位于单摆的一侧。
[0007] 进一步，所述单摆的摆臂宽为2~3畑1。
[0008] 采用上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型采用单摆击打滑块提供初速度 验证动量守恒定律，实验过程中，用单摆垂直击打滑块，则保证滑块初速度方向水平。安装 了同屯、量角器，则保证击打滑块摆键的摆角已知。击打滑块摆键的摆角不同，则保证碰撞滑 块的初速度不同。通过改变击打滑块摆键的摆角，可W使滑块获得大小不同的初速度，而且 保证滑块运动速度水平，从而克服摩擦阻力，大大减小了误差，实验装置简单、明了，便于学 生理解掌握。
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型整体结构示意图。
[0010] 图2是本实用新型验证装置的主视图。
[0011] 图3是图2的左视图。
[0012] 图4是滑块结构示意图。
[0013] 图中标记；悬臂梁1，量角器2、气垫导轨3、单摆4、摆键5、光电口 6、电脑计数器7、 套管8、梁架9、滑块10、挡光片11、碰黃12。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
[0015] W下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的保护范围。本实 施例中的条件可W根据具体条件做进一步的调整，未说明的条件为常规实验中的条件。
[0016] 本实施例是一种用单摆击打滑块验证动量守恒定律的装置，该种装置由悬臂梁1、 量角器2、气垫导轨3、单摆4、光电口 6、电脑计数器7等组成。具体结构见附图1-图3。
[0017] 悬臂梁1安装在气垫导轨3两端的梁架11上，悬臂梁1上用套管8安装单摆4,单 摆4的一侧在悬臂梁1上同屯、安装量角器2。气垫导轨3上安装两个光电口 6,两个光电口 6分别位于梁架11的内侧，用导线与电脑计数器7连接，电脑计数器7位于气垫导轨3外 部。做实验时，将滑块10放置在气垫导轨3上。见图4,滑块10是一带挡光片11、碰黃12 的长方体，挡光片11的作用是遮挡光线配合电脑计数器7测量滑块的速度。单摆4的摆臂 具有一定的宽度，一般为2~3cm，该一宽度保证单摆4只做前后摆动，不会左右转动。通过 计算或实测将角度换算成速度标注在量角器2上。
[0018] 实验过程中，使两个单摆4偏离平衡位置，摆键5偏离平衡位置的角度不同，两滑 块10碰撞前会获得不同的初速度，初速度的大小可由量角器2读取，也可由光电口 6和电 脑计数器7进行测量。用有一定摆角的单摆4垂直击打滑块10,滑块10W不同初速度相向 运动进行弹性碰撞，两滑块10的碰黃12碰撞后通过光电口 6的速度由电脑计数器7记录， 根据两滑块10碰撞前后的速度即可计算系统碰撞前后的动量，W验证动量守恒定律。
[0019] 具体验证方法实施例：
[0020] 选取质量相等的两个滑块lOmi.m2=mg分别放在气垫导轨3、单摆4的内侧，将两 单摆的摆键5偏离平衡位置一定角度，左边滑块10碰撞前速度根据量角器2所示角度换算 为vii，右边滑块10碰撞前速度根据量角器2所示角度换算为V21，将单摆摆键5释放，则两 摆键5击打滑块10,两滑块10W上述初速度相向运动，滑块10弹性碰撞后互相弹开，分别 测得左边滑块10碰撞后速度为Vi2,右边滑块10碰撞后速度为V22,则验证动量守恒定律如 下：
【主权项】
1. 一种验证动量守恒定律的装置，包括气垫导轨、置于气垫导轨上的滑块、光电门和电 脑计数器，其特征在于，所述的气垫导轨的两端分别安装有梁架，悬臂梁安装在梁架上用梁 架支撑，悬臂梁上设置有套管，单摆通过套管安装在悬臂梁上，量角器与单摆同心安装安装 在悬臂梁上，气垫导轨上安装安装有两个光电门，两个光电门分别位于梁架的内侧，两个光 电门分别与电脑计数器相连接。
2. 根据权利要求1所述的验证动量守恒定律的装置，其特征在于，所述的量角器位于 单摆的一侧。
3. 根据权利要求1所述的验证动量守恒定律的装置，其特征在于，所述单摆的摆臂宽 为 2~3cm〇
【专利摘要】一种教学工具，特别是涉及一种物理教学中使用的验证动量守恒定律的装置。包括气垫导轨、置于气垫导轨上的滑块、光电门和电脑计数器，所述的气垫导轨的两端分别安装有梁架，梁架支撑悬臂梁，悬臂梁上设置有套管，单摆通过套管安装在悬臂梁上，量角器与单摆同心安装在悬臂梁上，梁架的内侧分别安装有光电门，光电门与电脑计数器相连接。该装置采用单摆击打滑块提供初速度验证动量守恒定律，实验过程中，通过改变击打滑块摆锤的摆角，可以使滑块获得不同的初速度，而且保证滑块运动速度水平，从而克服摩擦阻力，大大减小了误差，便于学生理解掌握。
【IPC分类】G09B23-10
【公开号】CN204596269
【申请号】CN201520318381
【发明人】韩哲
【申请人】唐山学院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月18日