能量和動量守恒驗證試驗儀制造技術

本實用新型專利技術的能量和動量守恒驗證試驗儀，包括起固定和支撐作用的機架、固定與機架上方的支撐桿以及懸掛于支撐桿上的主動球，其特別之處在于：所述支撐桿的下方放置有被動球；機架上設置有用于標示主動球被拉升高度的高度指示板，機架的一側水平設置有用于標示主動球、被動球運動距離的水平距離指示板；所述高度指示板、水平距離指示板上均設置有刻度。本實用新型專利技術通過設置進行擺線運動的主動球，以及用于與主動球進行動量守恒碰撞的被動球，通過測量主動球、被動球在豎直、水平方向的運動距離，可有效地實現(xiàn)對能量守恒定律、動量守恒定律進行驗證。本實用新型專利技術的試驗儀具有結構簡潔合理、有益效果突出和便于應用推廣的優(yōu)點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及一種能量和動量守恒驗證試驗儀，更具體的說，尤其涉及一種可通過測量數(shù)據(jù)進行驗證的能量和動量守恒驗證試驗儀。
技術介紹
能量守恒定律、動量守恒定律，作為中學物理學中兩項重要的守恒定律，是學好物理學科中力學的基礎。學生對能量守恒定律、動量守恒定律理解的正確、透徹與否，是學好相關知識的關鍵所在。 但在能量守恒、動量守恒的教學過程中，還沒有一種有效的實驗儀器，能讓學生直觀、形象地進行觀察，并通過測量數(shù)據(jù)來驗證其真實性。
技術實現(xiàn)思路
本技術為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種可通過測量數(shù)據(jù)進行驗證的能量和動量守恒驗證試驗儀。本技術的能量和動量守恒驗證試驗儀，包括起固定和支撐作用的機架、固定與機架上方的支撐桿以及懸掛于支撐桿上的主動球，其特別之處在于所述支撐桿的下方放置有被動球；機架上設置有用于標示主動球被拉升高度的高度指示板，機架的一側水平設置有用于標示主動球、被動球運動距離的水平距離指示板；所述高度指示板、水平距離指示板上均設置有刻度。機架起到固定和支撐作用，主動球實現(xiàn)能量到動能的轉化；被動球實現(xiàn)與主動球在水平方向內動量守恒形式的碰撞。高度指示板用于標示主動球上升的高度，水平距離指示板用于標示被動球在水平方向運動的距離。主動球在由高處運動到最低點的過程中，遵守能量守恒定律；主動球在與被動球碰撞的過程中，遵守動量守恒定律；被動球在下落的過程中，又遵守能量守恒定律。本技術的能量和動量守恒驗證試驗儀，所述支撐桿上設置有可自由轉動的套環(huán)，所述主動球通過擺線固定于套環(huán)上。主動球通過擺線、套環(huán)轉動地固定在支撐桿上，可實現(xiàn)主動球的自由轉動。本技術的能量和動量守恒驗證試驗儀，所述套環(huán)距離機架上表面的距離與機架上表面距離水平距離指示板上表面的距離相等。在主動球與被動球在豎直反向運動距離相等的情況下，更便于計算被動球在水平方向的運動距離。本技術的有益效果是本技術通過設置進行擺線運動的主動球，以及用于與主動球進行動量守恒碰撞的被動球，通過測量主動球、被動球在豎直、水平方向的運動距離，可有效地實現(xiàn)對能量守恒定律、動量守恒定律進行驗證。本技術的試驗儀具有結構簡潔合理、有益效果突出和便于應用推廣的優(yōu)點。附圖說明圖I為本技術的試驗儀主視圖的結構示意圖；圖2為本技術的試驗儀俯視圖的結構示意圖。圖中I機架，2支撐桿，3高度指示板，4水平距離指示板，5主動球，6被動球，7擺線，8套環(huán)。具體實施方式以下結合附圖與實施例對本技術作進一步說明。如圖I和圖2所示，分別給出了本技術的能量和動量守恒驗證試驗儀的主視圖、俯視圖的結構示意圖，其包括機架I、支撐桿2、高度指示板3、水平距離指示板4、主動球5、被動球6、擺線7、套環(huán)8 ;所示的機架I起固定和支撐作用，支撐桿2固定在機架I上表 面的右側位置處，被動球6放置在支撐桿2的正下方。套環(huán)8設置在支撐桿2的頂端，并可進行自由的轉動，主動球5通過擺線7與套環(huán)8相固定；這樣主動球5在套環(huán)8的作用下可繞支撐桿2的頂端進行自由轉動。高度指示板3固定在支撐桿2的左側位置，用于標示主動球5在開始運動時起始位置的高度。水平距離指示板4水平地設置在機架I的右側，用于標示被動球6在水平方向的運動距離。為了便于對高度和距離進行計量，在高度指示板3、機架I的右側和水平距離指示板4上均設置有刻度值，以便進行數(shù)據(jù)的讀取。下方來分析一下主動球5、被動球6的運動關系設主動球5、被動球6的質量均為m，主動球起始點距離最低點的豎直高度為hi，機架I上表面距離水平距離指示板4的豎直高度為h2。在主動球5由起始點運動到最低點的過程中，滿足能量守恒，得 1a^nghi = — mv(I) 2主動球5在與被動球6碰撞的過程中，滿足動量守恒，得mv = m\\ + mv2(2)在主動球5、被動球6下落至水平距離指示板4上的過程中，在水平方向內，滿足S1 =V多(3)S2 ~v2i(4)在豎直方向內滿足 I ,k2 = -gi2(5)其中，SiJ2均可測量得出，通過公式(I) (5)的組合，即可來驗證能量守恒定律、動量守恒定律是否正確。權利要求1.一種能量和動量守恒驗證試驗儀，包括起固定和支撐作用的機架(I)、固定與機架上方的支撐桿(2)以及懸掛于支撐桿上的主動球(5)，其特征在于所述支撐桿(2)的下方放置有被動球(6);機架上設置有用于標示主動球被拉升高度的高度指示板(3)，機架的一側水平設置有用于標示主動球、被動球運動距離的水平距離指示板(4);所述高度指示板、水平距離指示板上均設置有刻度。2.根據(jù)權利要求I所述的能量和動量守恒驗證試驗儀，其特征在于所述支撐桿(2)上設置有可自由轉動的套環(huán)(8 )，所述主動球(5 )通過擺線(7 )固定于套環(huán)上。3.根據(jù)權利要求2所述的能量和動量守恒驗證試驗儀，其特征在于所述套環(huán)(8)距離機架(I)上表面的距離與機架上表面距離水平距離指示板(4)上表面的距離相等。專利摘要本技術的能量和動量守恒驗證試驗儀，包括起固定和支撐作用的機架、固定與機架上方的支撐桿以及懸掛于支撐桿上的主動球，其特別之處在于所述支撐桿的下方放置有被動球；機架上設置有用于標示主動球被拉升高度的高度指示板，機架的一側水平設置有用于標示主動球、被動球運動距離的水平距離指示板；所述高度指示板、水平距離指示板上均設置有刻度。本技術通過設置進行擺線運動的主動球，以及用于與主動球進行動量守恒碰撞的被動球，通過測量主動球、被動球在豎直、水平方向的運動距離，可有效地實現(xiàn)對能量守恒定律、動量守恒定律進行驗證。本技術的試驗儀具有結構簡潔合理、有益效果突出和便于應用推廣的優(yōu)點。文檔編號G09B23/10GK202632598SQ201220310389公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權日2012年6月29日專利技術者孫方盡 申請人:孫方盡本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種能量和動量守恒驗證試驗儀，包括起固定和支撐作用的機架（1）、固定與機架上方的支撐桿（2）以及懸掛于支撐桿上的主動球（5），其特征在于：所述支撐桿（2）的下方放置有被動球（6）；機架上設置有用于標示主動球被拉升高度的高度指示板（3），機架的一側水平設置有用于標示主動球、被動球運動距離的水平距離指示板（4）；所述高度指示板、水平距離指示板上均設置有刻度。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：孫方盡，
申請(專利權)人：孫方盡，
類型：實用新型
國別省市：