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一种探究碰撞中的守恒量的实验装置制造方法及图纸

技术编号:42880508 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-30 15:04
本技术公开了一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,顶板设置在支架顶部,所述顶板上开有左右两组凹槽,每组凹槽可以安装一件摆球组。每件摆球组由连接板、摆线、可调螺丝和摆球组成,所述摆球连接三根摆线,其中两根摆线分别穿过连接板两端的穿孔位置,中间竖直摆线紧贴速度刻线板正面,作用是消除读数的视差,整体形成三线摆。安装时,所述凸起与所述凹槽吻合。速度刻线板设置在本技术中央位置,根据摆球摆动到最大位置时的刻度值读出摆球对应的碰撞前、后的速度。本技术改善了以往的教学设计,能保证顺利完成教学任务。实验测量直观,操作简捷,能容易地得到实验结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高中物理教学,具体为一种探究碰撞中的守恒量的实验装置


技术介绍

1、现有的碰撞实验,一般采用单线摆球进行演示,摆长要严格相等,摆动是否严格在同一平面内,释放时是否晃动等因素,都会影响实验效果,加上摆起的高度大小只靠眼力判断,不能精确定量,因此,这类实验以定性解释为主,没有后续的实验设计,实验缺乏可操作性;两球的半径可能不同,故悬点会有差异,所以教材上更换摆球时用“替换”一词,不仅仅是换了个球,必须调整悬点和摆长,不仅制作上要很讲究,实验操作调节也不容易,实验成功率不高,且仅具有定性演示功能,无法让学生分组进行充分探究。


技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足,本专利技术的目的是提供一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,解决现有碰撞实验中操作难、误差大的问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:

3、本专利技术提供一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,包括支架、顶板、速度刻线板、摆球组、观察窗,顶板设置在支架顶部,所述顶板上开有左右两组凹槽,每组凹槽可以安装一件摆球组,每件摆球组由连接板、摆线、可调螺丝和摆球组成,所述摆球连接三根摆线,所述连接板两端设置有穿孔,其中两根摆线分别穿过连接板两端的穿孔位置,连接板两端设置有限位凸起及空心螺栓,用于栓竖直摆线,竖直摆线紧贴速度刻线板正面,主要作用是消除读数的视差,整体摆球形成三线摆,安装时,所述凸起与所述凹槽吻合。每件摆球组均有三根连接摆线,两端为摆动线,长度、角度均可调,根据角度决定其受力大小,中间可调连接线用于读数,减小读数视差,可以调节长度,使其上的拉力为0,替代教材的单线摆,摆动更稳定,所述摆球通过摆线与连接板上的可调螺丝连接,可调螺丝用于悬挂摆球和调节摆线长度,实验时调节两球心在同一水平线上,所述速度刻线板刻有速度数值,对应小球碰撞前后的瞬时速度,所述速度刻线板标有两层刻线,对应悬挂在左、右不同悬点的摆球,所述观察窗为亚克力透明板做成的前竖直支撑板,方便学生观察实验操作和读数,亚克力透明板上开有小方孔,可以伸进摄像头,拍摄、记录实验过程,实现实验回放。

4、优选地,所述连接板的两端和中间位置分别设置有中空的可调螺丝,所述摆线穿过可调螺丝悬挂,可微调长度。

5、优选地,所述摆球为玻璃球或钢球,根据不同的实验要求选择不同质量。

6、优选地,所述钢球的质量为玻璃球的1、2、3倍。

7、优选地,摆球的碰撞位置加装有尼龙搭扣,用于实现完全非弹性碰撞。

8、优选地,所述速度刻线板上标注有读出摆球碰撞瞬时速度的刻度。

9、优选地,所述速度刻线板上有两层速度刻线,对应零点不同的左、右摆动。

10、优选地,所述观察窗为前面透明亚克力板,便于学生或实验者读数和观察。

11、优选地,所述观察窗设置小方孔,使摄像机伸入、正对速度刻线板。

12、优选地,所述摆球连接三根摆线,中间摆线用于读数,减小误差。

13、本专利技术的有益效果在于:可独立完成实验,实现了新编教材中所述的小球碰撞类实验的定量测量,实验操作便捷,结果精确可靠。本专利技术实验装置改善了以往的教学设计,能保证顺利完成教学任务。完成了新教材编者设计教材的初衷,惠及广大师生;实验稳定性好,成功率高。实验测量直观,操作简捷,能容易地得到实验结果;学生无需专门培训,就可以上手调节和操作,增加学生的学习动力,增强学生的学习兴趣。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于:包括支架、顶板、速度刻线板、摆球组、观察窗,顶板设置在支架顶部,所述顶板上开有左右两组凹槽,每组凹槽可以安装一件摆球组,每件摆球组由连接板、摆线、可调螺丝和摆球组成,所述摆球连接三根摆线,其中两根摆线分别穿过连接板两端的穿孔位置,连接板中间设置有限位凸起,用于栓竖直摆线,竖直摆线紧贴速度刻线板正面,决定摆动平面,长度、角度均可根据实验需要调节,中间竖直摆线紧贴速度刻线板正面,作用是消除读数的视差,整体摆球形成三线摆;安装时,所述限位凸起与所述凹槽吻合,所述摆球通过摆线与连接板上的可调螺丝连接,可调螺丝用于调节摆线长度,实验时调节两球心在同一水平线上,所述速度刻线板刻有速度数值,对应小球碰撞前后的瞬时速度,所述速度刻线板标有两层刻线,对应悬挂在左、右不同悬点的摆球;所述观察窗为亚克力透明板做成的前竖直支撑板,用于学生观察实验操作和读数,亚克力透明板上开有小方孔,可以伸进摄像头,拍摄、记录实验过程,实现实验回放。

2.如权利要求1所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述摆球组由连接板、摆线、可调螺丝和摆球组成,所述连接板的两端分别设置有限位凸起及空心螺栓,用于调节摆长,以保证实现对心碰撞。

3.如权利要求2所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述摆球组的连接板两端分别设置有限位凸起,用于栓竖直读数摆线,方便读出速度值,减小实验误差。

4.如权利要求2所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述摆球为玻璃球或钢球,实现根据不同实验要求选择不同的摆球。

5.如权利要求4所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述钢球的质量为玻璃球的1、2、3倍。

6.如权利要求5所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,摆球的碰撞位置可以加装尼龙搭扣,用于实现完全非弹性碰撞的实验情况。

7.如权利要求3所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述速度刻线板上标注有摆球碰撞前后瞬时速度的刻度,读数时利用中间摆线作参考。

8.如权利要求7所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述速度刻线板上画有两层速度刻线,用于对应左、右零点不同的左、右摆动。

9.如权利要求1所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述支架上前支撑板为透明亚克力板,方便观察测量。

10.如权利要求9所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,透明亚克力板上开有方形小窗,设置为摄像机观察窗,可以伸进摄像头,使摄像机近距离正对速度刻线板,方便录制实验过程。

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【技术特征摘要】

1.一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于:包括支架、顶板、速度刻线板、摆球组、观察窗,顶板设置在支架顶部,所述顶板上开有左右两组凹槽,每组凹槽可以安装一件摆球组,每件摆球组由连接板、摆线、可调螺丝和摆球组成,所述摆球连接三根摆线,其中两根摆线分别穿过连接板两端的穿孔位置,连接板中间设置有限位凸起,用于栓竖直摆线,竖直摆线紧贴速度刻线板正面,决定摆动平面,长度、角度均可根据实验需要调节,中间竖直摆线紧贴速度刻线板正面,作用是消除读数的视差,整体摆球形成三线摆;安装时,所述限位凸起与所述凹槽吻合,所述摆球通过摆线与连接板上的可调螺丝连接,可调螺丝用于调节摆线长度,实验时调节两球心在同一水平线上,所述速度刻线板刻有速度数值,对应小球碰撞前后的瞬时速度,所述速度刻线板标有两层刻线,对应悬挂在左、右不同悬点的摆球;所述观察窗为亚克力透明板做成的前竖直支撑板,用于学生观察实验操作和读数,亚克力透明板上开有小方孔,可以伸进摄像头,拍摄、记录实验过程,实现实验回放。

2.如权利要求1所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其特征在于,所述摆球组由连接板、摆线、可调螺丝和摆球组成,所述连接板的两端分别设置有限位凸起及空心螺栓,用于调节摆长,以保证实现对心碰撞。

3.如权利要求2所述的一种探究碰撞中的守恒量的实验装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:张明哲阎晓耕景丽静杨蕾
申请(专利权)人:阎晓耕
类型:新型
国别省市:

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