[实用新型]一种动量守恒实验仪

说明书

本实用新型提供一种动量守恒实验仪。该实验仪主要由开关、背板、电磁铁、碰撞器、遮光片、滑轨、左侧板、水平支架、测速仪、调节底脚、底板、光电门、水平仪和右侧板等部分组成，其中所述的背板、左侧板、底板、右侧板相接处互相垂直固定连接成整体框架，两根滑轨同时穿过两个碰撞器水平固定在左侧板和右侧板之间，开关固定在背板的上部中央，其碰撞器的瞬时速度可以由测速仪直接读出，实验过程很严谨，能定量地研究动量守恒定律，实验简单易操作，便捷直观，并能与传统的实验有机结合，更有利于实验探究教学的开展。

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验教学仪器，尤其涉及一种动量守恒实验仪。

背景技术

人教版《物理》教材3-5中的“动量守恒定律”，是高中物理的基础理论之一，目前教材中所用的探究和验证动量守恒定律的实验主要是利用从斜轨滚下的小球去碰撞静止在水平轨道上的小球，在白纸上放复写纸，通过小球落地后留在复写纸和白纸上的砸痕确定飞行距离。该实验虽然能够验证动量守恒定律，但在实际教学过程中，由于其没有直接测速功能，而是根据平抛运动的规律计算速度，物理规律综合太多，增加了学生理解的负担，且该实验不能演示质量小的球碰撞质量大的球时反弹的情况。

发明内容

为了克服以上的不足，快速并准确地探究动量守恒定律，本实用新型提供一种动量守恒实验仪。该实验仪主要由开关、背板、电磁铁、碰撞器、遮光片、滑轨、左侧板、水平支架、测速仪、调节底脚、底板、光电门、水平仪和右侧板等部分组成，其中所述的背板、左侧板、底板、右侧板相接处互相垂直固定连接成整体框架，两根滑轨同时穿过两个碰撞器水平固定在左侧板和右侧板之间，开关固定在背板的上部中央，其碰撞器的瞬时速度可以由测速仪直接读出，实验过程很严谨，能定量地研究动量守恒定律，实验简单易操作、便捷直观，并能与传统的实验有机结合，更有利于实验探究教学的开展。本实用新型解决其技术问题所采用的方案主要有以下几点。

1、本实用新型提供的一种动量守恒实验仪包括开关、背板、边框、一号电磁铁、一号碰撞器、二号电磁铁、固定轴、遮光片、二号滑轨、左侧板、水平支架、测速仪、调节底脚、底板、一号光电门、水平仪、带固定环调节螺母、二号光电门、调节螺母、下滑轮、右侧板、金属球、凹槽、上滑轮、二号碰撞器、一号滑轨，其中所述的背板、左侧板、底板、右侧板相接处互相垂直固定连接成整体框架，靠底板下方固定的四个调节底脚支撑，根据底板上面固定的水平仪的显示，调节调节底脚可使整个装置保持平衡状态，右侧板用螺栓固定，可以拆卸，一号滑轨和二号滑轨都有斜面段、水平段和凹槽，一号滑轨和二号滑轨同时穿过一号碰撞器和二号碰撞器水平固定在左侧板和右侧板之间，一号电磁铁和二号电磁铁固定在左侧板上，且分别与一号滑轨和二号滑轨的斜面平行，开关固定在背板的上部中央，同时控制一号电磁铁和二号电磁铁的通断，一号电磁铁和二号电磁铁的电源和连接导线都在背板的后面（未画出）。

2、所述的一号碰撞器和二号碰撞器的结构完全相同，都由边框、固定轴、遮光片、带固定环调节螺母、下滑轮、上滑轮和金属球几何对称固定成一个整体一起运动或静止，都是用带固定环调节螺母把金属球固定在长方形的边框中间，调节带固定环调节螺母可以更换金属球，固定轴是软铁棒，用固定轴把上滑轮和下滑轮固定在金属球的上方和下方，上滑轮和下滑轮的规格相同，它们的直径比金属球的直径小，能够绕固定轴自由转动，金属球被卡紧不能转动，在边框的下边框中间固定有遮光片，金属球的质量大于边框、固定轴、遮光片、带固定环调节螺母、下滑轮和上滑轮的总质量，一号碰撞器和二号碰撞器的上滑轮和下滑轮分别与一号滑轨和二号滑轨接触，它们之间的摩擦力小。

3、所述的水平支架也固定在左侧板和右侧板之间，一号光电门和二号光电门通过调节螺母固定在水平支架上，调节调节螺母可以改变一号光电门和二号光电门的位置，当一号碰撞器和二号碰撞器沿一号滑轨和二号滑轨运动时，遮光片刚好能从一号光电门和二号光电门的中间穿过，测速仪摆放在水平支架下的底板左侧，一号光电门和二号光电门通过背板后面的信号线（未画出）与测速仪相连。