[实用新型]一种探究演示动量定理的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学工具，特别涉及一种探究演示动量定理的实验装置。

背景技术

“动量定理”是物理学力学中非常重要的重点内容，它比牛顿运动定律应用更广，然而目前还没有厂家生产出探究或演示动量定理的实验装置，在教学过程中，老师们基本上都是经过理论推导得出动量定理。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种探究演示动量定理的实验装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种探究演示动量定理的实验装置，包括底座、支架、碰撞重物、支撑物和冲力测量电路，所述支架固定在底座上，所述碰撞重物挂在支架上并可做来回摆动，所述冲力测量电路用于测量并显示碰撞重物与支撑物发生碰撞时支撑物所受力的大小。

进一步，所述碰撞重物为圆球或圆柱体或方形体。

进一步，所述碰撞重物和支撑物表面包裹有可拆卸的柔软层。

进一步，所述实验装置还包括固定在支架上的刻度盘，所述刻度盘用于显示碰撞重物偏离平衡位置的角度。

进一步，所述冲力测量电路包括电源、金属电阻、冲力测量计、导轨和滑针，所述滑针固定在支撑物上，所述支撑物沿着光滑导轨左右滑动，所述支撑物、电源、冲力测量计、金属电阻、滑针依次串联连接，碰撞重物通过改变支撑物的位置以此改变滑针与金属电阻的接触位置。

进一步，所述冲力测量电路还包括依次连接的弹簧和金属档块，所述金属档块固定在底座上并与电源连接，所述弹簧与滑针连接。

进一步，所述冲力测量电路还包括开关，电源与冲力测量计通过开关连接。

进一步，所述冲力测量电路还包括限流电阻，冲力测量计和开关通过限流电阻连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，取材容易，成本低廉，操作简单，效果明显，能帮助学生直观地理解动量定理，丰富了教学内容和教学手段。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为实用新型实验装置结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，一种探究演示动量定理的实验装置，包括底座1、支架2、碰撞重物4支撑物、和冲力测量电路，所述支架2固定在底座1上，所述碰撞重物4挂在支架2上并可做来回摆动，所述冲力测量电路用于测量并显示碰撞重物4与支撑物发生碰撞时支撑物所受力的大小。

所述碰撞重物4为圆球或圆柱或方形体，碰撞重物表面可以包裹一层可拆卸的柔软层。

所述冲力测量计还包括固定在支架2上的刻度盘5，所述刻度盘5用于显示碰撞重物4偏离平衡位置的角度。

所述冲力测量计包括电源12、金属电阻7、冲力测量计3和滑针8，所述滑针8固定在支撑物6上，所述电源12、冲力测量计3、金属电阻7、滑针8和导轨14依次串联连接，滑针8固定在支撑物6上，支撑物6表面可以包裹一层可拆卸的柔软层并可在光滑导轨上做左右滑动，且支撑物与导轨间的摩擦力很小，碰撞重物4通过撞击改变支撑物6的位置以此改变滑针8与金属电阻7的接触位置。

作为对本实施例的改进，所述冲力测量电路还包括依次连接的弹簧9和金属档块11，所述金属档块11固定在底座1上并与电源12连接，所述弹簧9与滑针8连接。弹簧9能够使支撑物自动的返回起始位置。

所述冲力测量电路各还包括开关13，电源12与冲力测量计3通过开关13连接。

所述冲力测量电路还包括限流电阻10，冲力测量计3和开关13通过限流电阻10连接。

当支撑物6不受到冲力时，冲力测量计3示数为0；当支撑物6受到冲力时，就可以从冲力测量计3上读出该冲力的大小。力越大，弹簧9压缩量越大，金属电阻7接入电路中的电阻值减小，冲力测量计3的示数就变大。所以由冲力测量计显示的大小就知道支撑物6受力的大小。实验时，将碰撞重物4拉开平衡位置后，自由释放，重力势能转化为动能并在平衡位置与反支撑物6发生碰撞，由冲力测量计3显示出碰撞时冲力的大小。

本实验装置的使用步骤：

1）．速度不变时，探究碰撞时冲力大小与物体质量大小的关系

闭合开关13，使碰撞重物4从同一高度（将碰撞重物拉离平衡位置相同的角度）下落，即保证速度一定。将铁棒插在碰撞物中或拔出以改变碰撞重物的质量，用碰撞重物4与支撑物6相撞，从冲力测力计的读数可以得出，速度不变时，碰撞重物的质量越大，相互作用时冲力就越大。