[發明專利]一種用于高中物理驗證動量守恒定律的磁懸浮導軌

在審

• 申請號: 201811324751.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109192022A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 邰奕雯
• 申請（專利權）人: 邰奕雯
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 蔣路帆

本發明公開了一種用于高中物理驗證動量守恒定律的磁懸浮導軌，屬于高中物理實驗器材技術領域，一種用于高中物理驗證動量守恒定律的磁懸浮導軌，包括底座，底座的上端固定連接有定導軌，定導軌上套接有一對與定導軌相匹配的滑塊，兩個滑塊的質量相同，定導軌與滑塊之間存在間隙，定導軌的下端固定連接有一對第一懸浮磁鐵，滑塊上固定連接有與第一懸浮磁鐵相匹配的第二懸浮磁鐵，可以實現采用磁懸浮的原理，取代了高中實驗中需外接氣泵的氣墊導軌，操作簡單，搬運方便，極大程度上解決了現有技術中使用氣泵的各種繁雜組裝步驟，消除了各種潛在安全隱患，可大幅提升教師教學的效率，便于學生快速準確的通過實驗學習知識。

技術領域

本發明涉及高中物理實驗器材技術領域，更具體地說，涉及一種用于高中物理驗證動量守恒定律的磁懸浮導軌。

背景技術

動量守恒定律和能量守恒定律以及角動量守恒定律一起成為現代物理學中的三大基本守恒定律。最初它們是牛頓定律的推論，但后來發現它們的適用范圍遠遠廣于牛頓定律，是比牛頓定律更基礎的物理規律，是時空性質的反映。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，甚至對力的作用機制尚不清楚的問題中，動量守恒定律也適用。

在高中物理教學中經常需要使用到氣墊導軌，例如需要做“驗證碰撞中的動量守恒”實驗，實驗原理是在一維碰撞中，測出相碰的兩物體的質量m1，和m2，及碰撞前、后物體的速度v1，v2及v1’，v2’，找出碰撞前的動量p＝m1v1+m2v2及碰撞后的動量p＝m1v1’+m2v2’，看碰撞前、后動量是否守恒。所需要的實驗器材有：氣墊導軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針和橡皮泥。利用氣墊導軌完成一維碰撞實驗的實驗步驟為：(1)測質量：用天平測出滑塊質量。(2)安裝：正確安裝好氣墊導軌。(3)實驗：接通電源，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(①改變滑塊的質量；②改變滑塊的初速度大小和方向)。(4)驗證：一維碰撞中的動量守恒。還有驗證機械能守恒定律時，也需要用到氣墊導軌。

使用氣墊導軌是為了減少甚至消除實驗過程中導軌對滑塊的摩擦，使實驗的結果更加的準確，現有的氣墊導軌都需要配合氣源的輸入，一般都是使用的外接氣泵，但由于外接氣泵和氣墊導軌之間需要較為密閉的連接，使用過程極易產生漏氣的情況，而且外接的氣泵在實驗時存在安全風險，來回搬運也十分不方便，需要組裝調試也會浪費很多寶貴的時間，以至于很多學校在實際的教學中直接不使用氣泵，這樣又會影響教學的效果，不利于學生快速準確的了解實驗的本質。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種用于高中物理驗證動量守恒定律的磁懸浮導軌，它可以實現采用磁懸浮的原理，取代了高中實驗中需外接氣泵的氣墊導軌，操作簡單，搬運方便，極大程度上解決了現有技術中使用氣泵的各種繁雜組裝步驟，消除了各種潛在安全隱患，可大幅提升教師教學的效率，便于學生快速準確的通過實驗學習知識。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。