专利名称：验证小球碰撞动量守恒实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种验证小球碰撞动量守恒实验装置，主要应用于大、中专院校以及高中物理实验教学。
背景技术：
目前，高中采用的验证动量守恒实验仪器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来验证动量守恒定律。高中的实验仪器限定了只能是运动的小球去碰撞静止的小球。而实际的碰撞过程应该要考虑两个小球都运动的情况。在大中专院校，验证动量守恒定律一般利用的是气垫导轨和光电门。大中专院校的这种实验装置价格贵，气垫导轨和空气压缩机容易损坏，需要经常保养和维修。 发明内容为了克服高中验证动量守恒实验仪器，验证的局限性，又不至于使得实验仪器过于复杂，成本过高，本实用新型提供一种验证小球碰撞动量守恒实验装置，该验证小球碰撞动量守恒实验装置不仅能准确验证动量守恒定律，而且操作简单、方便。本实用新型包括电磁铁1、小球1、电磁铁2、小球2、光电门、电磁铁及光电门控制计数器、轨道。电磁铁I和电磁铁2安装在轨道倾斜部位不同的高度位置。电磁铁I和电磁铁2分别吸住小球I和小球2。光电门安装轨道水平部位。电磁铁及光电门控制计数器控制电磁铁I和电磁铁2通断电的时间和次序以及光电门遮光时间。测量出小球I和小球2的质量Hi1和m2。测量出小球I和小球2单独滚离轨道水平部位后做平抛运动的水平位移S1和s2,再测出小球I和小球2在轨道水平部位碰撞后做平抛运动的水平位移S1‘和s2’，只需计算
IXSi jTfn2 xs2 =W1 Xsi +.^ XE2等式成立，即可验证动量守恒。本实用新型也可以利用光电门记录小球每次通过光电门的遮光时间，利用小球直径除以遮光时间算出小球速度，进而验证动量守恒定律。测量出小球I和小球2的直径分别为Cl1和d2。测量出小球I和小球2单独滚至轨道水平部位后，在水平轨道上通过光电门的遮光时间h和t2。再测量出将小球I和小球2释放，两球一起滚至轨道水平部位，在水平轨道上发生碰撞后，两球通过光电门的遮光时间^和t2。如果计算
+ = W1 X 4-+ M2 X士等式成立，亦可验证动量守恒。
丄jI以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。附图是本实用新型的结构示意图。图中1.电磁铁1，2.小球1，3.电磁铁2，4.小球2，5.电磁铁及光电门控制计数器，6.光电门，7.轨道。
具体实施方式
[0011]第一种方式电磁铁及光电门控制计数器(5)控制电磁铁1(1)和电磁铁2(3)通断电的时间和次序。测量出小球I(2 )和小球2( 4)的质量HI1和HI2。测量出小球I和小球2单独滚离轨道(7)水平部位后做平抛运动的水平位移S1和s2，再测出小球I和小球2在轨道(7)水
平部位碰撞后做平抛运动的水平位移s/和s2’。只需计算xs2 =W1Xs1i +^i2XS2
等式成立，即可验证动量守恒。第二种方式电磁铁及光电门控制计数器(5)控制电磁铁I (I)和电磁铁2 (3)通断电的时间和次序。利用电磁铁及光电门控制计数器(5)记录小球每次通过光电门(6)的遮光时间。测量出小球I和小球2的直径分别为Cl1和d2。测量出单独释放小球I和小球2滚至轨道水平部位后，在水平轨道上通过光电门的遮光时间和t2。再测量出将小球I和小球2释放，两球滚至轨道水平部位，在水平轨道上发生碰撞后，两球通过光电门的遮光时
间tdPt2。如果计算叫
权利要求1.一种验证小球碰撞动量守恒实验装置，它包括电磁铁1、小球1、电磁铁2、小球2、光电门、电磁铁及光电门控制计数器、轨道。
2.根据权利要求1所述的验证小球碰撞动量守恒实验装置，其特征是电磁铁I和电磁铁2安装在轨道倾斜部位不同的高度位置；电磁铁I和电磁铁2分别吸住小球I和小球 2 ;光电门安装轨道水平部位；电磁铁及光电门控制计数器控制电磁铁I和电磁铁2通断电的时间和次序以及光电门遮光时间。
3.根据权利要求1所述的验证小球碰撞动量守恒实验装置，其特征是利用光电门记录小球每次通过光电门的遮光时间。
专利摘要一种验证小球碰撞动量守恒实验装置，主要应用于大学、中专以及高中实验教学。它包括电磁铁1、小球1、电磁铁2、小球2、光电门、电磁铁及光电门控制计数器、轨道。电磁铁1和电磁铁2安装在轨道倾斜部位不同的高度位置。电磁铁1和电磁铁2分别吸住小球1和小球2。光电门安装轨道水平部位。电磁铁及光电门控制计数器控制电磁铁1和电磁铁2通断电的时间和次序以及光电门遮光时间。测量出小球1和小球2的质量。测量出小球1和小球2单独滚离轨道水平部位后做平抛运动的水平位移，再测出小球1和小球2在轨道水平部位碰撞后做平抛运动的水平位移，即可验证动量守恒。也可以利用光电门记录小球每次通过光电门的遮光时间，利用小球直径除以遮光时间算出小球速度，进而验证动量守恒定律。
文档编号G09B23/10GK202838756SQ20122051402
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月9日 优先权日2012年10月9日
发明者邓志宏, 文景, 陈光伟, 夏湘芳, 李伦皋, 彭柯铭 申请人:湖南工业大学