[實用新型]一種探究演示動量定理的實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320355715.X
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN203300099U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉莉;林紹乾;廖伯琴
• 申請（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種教學(xué)工具，特別涉及一種探究演示動量定理的實驗裝置。

背景技術(shù)

“動量定理”是物理學(xué)力學(xué)中非常重要的重點內(nèi)容，它比牛頓運動定律應(yīng)用更廣，然而目前還沒有廠家生產(chǎn)出探究或演示動量定理的實驗裝置，在教學(xué)過程中，老師們基本上都是經(jīng)過理論推導(dǎo)得出動量定理。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種探究演示動量定理的實驗裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種探究演示動量定理的實驗裝置，包括底座、支架、碰撞重物、支撐物和沖力測量電路，所述支架固定在底座上，所述碰撞重物掛在支架上并可做來回擺動，所述沖力測量電路用于測量并顯示碰撞重物與支撐物發(fā)生碰撞時支撐物所受力的大小。

進(jìn)一步，所述碰撞重物為圓球或圓柱體或方形體。

進(jìn)一步，所述碰撞重物和支撐物表面包裹有可拆卸的柔軟層。

進(jìn)一步，所述實驗裝置還包括固定在支架上的刻度盤，所述刻度盤用于顯示碰撞重物偏離平衡位置的角度。

進(jìn)一步，所述沖力測量電路包括電源、金屬電阻、沖力測量計、導(dǎo)軌和滑針，所述滑針固定在支撐物上，所述支撐物沿著光滑導(dǎo)軌左右滑動，所述支撐物、電源、沖力測量計、金屬電阻、滑針依次串聯(lián)連接，碰撞重物通過改變支撐物的位置以此改變滑針與金屬電阻的接觸位置。

進(jìn)一步，所述沖力測量電路還包括依次連接的彈簧和金屬檔塊，所述金屬檔塊固定在底座上并與電源連接，所述彈簧與滑針連接。

進(jìn)一步，所述沖力測量電路還包括開關(guān)，電源與沖力測量計通過開關(guān)連接。

進(jìn)一步，所述沖力測量電路還包括限流電阻，沖力測量計和開關(guān)通過限流電阻連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，取材容易，成本低廉，操作簡單，效果明顯，能幫助學(xué)生直觀地理解動量定理，豐富了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段。

附圖說明

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為實用新型實驗裝置結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖所示，一種探究演示動量定理的實驗裝置，包括底座1、支架2、碰撞重物4支撐物、和沖力測量電路，所述支架2固定在底座1上，所述碰撞重物4掛在支架2上并可做來回擺動，所述沖力測量電路用于測量并顯示碰撞重物4與支撐物發(fā)生碰撞時支撐物所受力的大小。

所述碰撞重物4為圓球或圓柱或方形體，碰撞重物表面可以包裹一層可拆卸的柔軟層。

所述沖力測量計還包括固定在支架2上的刻度盤5，所述刻度盤5用于顯示碰撞重物4偏離平衡位置的角度。

所述沖力測量計包括電源12、金屬電阻7、沖力測量計3和滑針8，所述滑針8固定在支撐物6上，所述電源12、沖力測量計3、金屬電阻7、滑針8和導(dǎo)軌14依次串聯(lián)連接，滑針8固定在支撐物6上，支撐物6表面可以包裹一層可拆卸的柔軟層并可在光滑導(dǎo)軌上做左右滑動，且支撐物與導(dǎo)軌間的摩擦力很小，碰撞重物4通過撞擊改變支撐物6的位置以此改變滑針8與金屬電阻7的接觸位置。

作為對本實施例的改進(jìn)，所述沖力測量電路還包括依次連接的彈簧9和金屬檔塊11，所述金屬檔塊11固定在底座1上并與電源12連接，所述彈簧9與滑針8連接。彈簧9能夠使支撐物自動的返回起始位置。

所述沖力測量電路各還包括開關(guān)13，電源12與沖力測量計3通過開關(guān)13連接。

所述沖力測量電路還包括限流電阻10，沖力測量計3和開關(guān)13通過限流電阻10連接。

當(dāng)支撐物6不受到?jīng)_力時，沖力測量計3示數(shù)為0；當(dāng)支撐物6受到?jīng)_力時，就可以從沖力測量計3上讀出該沖力的大小。力越大，彈簧9壓縮量越大，金屬電阻7接入電路中的電阻值減小，沖力測量計3的示數(shù)就變大。所以由沖力測量計顯示的大小就知道支撐物6受力的大小。實驗時，將碰撞重物4拉開平衡位置后，自由釋放，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能并在平衡位置與反支撐物6發(fā)生碰撞，由沖力測量計3顯示出碰撞時沖力的大小。

本實驗裝置的使用步驟：

1）．速度不變時，探究碰撞時沖力大小與物體質(zhì)量大小的關(guān)系

閉合開關(guān)13，使碰撞重物4從同一高度（將碰撞重物拉離平衡位置相同的角度）下落，即保證速度一定。將鐵棒插在碰撞物中或拔出以改變碰撞重物的質(zhì)量，用碰撞重物4與支撐物6相撞，從沖力測力計的讀數(shù)可以得出，速度不變時，碰撞重物的質(zhì)量越大，相互作用時沖力就越大。