专利名称：摆动式平抛运动多用仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通过平抛入射球与靶球发生水平方向上的对心碰撞一类物理实验仪器。
现行同一类型的仪器是国家教委审定的《J2135型碰撞实验器》。它由于有“支球柱”的存在，使得两球不可能在等高线上发生碰撞；两球碰撞时要受到支球柱的冲量；支球柱上的凹坑迫使靶球作斜上抛运动。仪器存在严重的系统误差。实验操作和描点方法又带来较大的偶然误差。实验结果误差很大，往往令学生对实验验证的物理规律难以置信。
本实用新型旨在淘汰《J2135型碰撞实验器》，并取而代之，以加强物理实验教学。
本实用新型的实质是在结构上排除产生系统误差的因素，实现两球作等高、对心和在水平方向上遵守动量守恒规律的碰撞，大幅度地减小实验误差。
下面结合“说明书附图”对本实用新型上述实质的实现作出说明。
图1是整图，图2是分图。
如图2所示，两只夹具(由钢条1或2、夹球片5、转轴13配重12组成)分别将入射球3和靶球4夹住，悬挂在上盖14上的夹具支承轴座6上。两只夹具自然下垂静止在平衡位置时，两球接触而互不挤压，且对心处于同一水平线上。棱形分离器7、8悬挂在两球上方，被两只夹具的四根钢条1、2夹在中间。靶球由于有阻挡板9的阻挡，仍处于平衡位置。入射球被棱形分离器后端推开稍稍偏离平衡位置，两球之间便出现了约3mm的间隙。实验时，首先使入射球随夹具偏离棱形分离器，向上摆动到支柱15上的某一定位钉11处，用释放杆10抬起夹具，并自下而上紧靠定位钉，使入射球处于静止状态；然后动作十分利索地抽去释放杆，入射球随夹具下摆，夹具上的两根钢条超前于入射球，与棱形分离器后端7相碰撞，两根钢条1被棱形分离器后端冲开，入射球3获得释放，且依惯性向水平方向抛出。与此同时，棱形分离器的前端8与阻挡板9两面夹攻把夹住靶球的夹具上的两根钢条2冲开，靶球也获得释放，且处于速度为零的状态。紧接着就发生了稍稍滞后一点点的两球的碰撞。毫无疑问，两球的碰撞是完全符合等高、对心和在水平方向上动量守恒这些条件的，其实验误差(关于弹性碰撞的动量守恒的误差只有0.78％)获得大幅度的减小，也是在预料之中的。
本实用新型对两球平抛落地点位置的确定，摒弃了《J2135型碰撞实验器》所采用的缺点较多的“复写纸”描点法，采用了由本人发明的，在1986年获得国家教委颁发的全国首届优秀自制教具评选二等奖的《平抛运动描迹器》描点。
图1中的描点器18平放在盛球盒17上。两球落在描点器上，就会把阻挡钢球的纸条(每一条约2mm宽，一边是固定的，一边是可动的)击落下去(纸条不会被击断，仍可自下而上推回原处，继续使用)，被击落纸条的总宽度，即为钢球的直径长度，其中点即为球心的位置。这一方法，描点准确，使用方便。
本实用新型在做完全非弹性碰撞实验时，摒弃了传统的“胶布粘结法”(粘结成功率低，而且只能使用一次)，采用了新型材料“尼纶扣”来粘结，两球碰撞时，一接触便粘合，而且经久耐用，极大地提高了实验的成功率。
本实用新型可用于做《弹性碰撞》、《非弹性碰撞》、《完全非弹性碰撞》、《平抛竖落》和《平抛描迹》五个实验。它的实验误差之小，实验时间之短，实验效果之好，是其它现行的同类用途和部分同类用途的仪器无法比拟的。
本实用新型投入批量生产是很容易的，材料易得，加工设备有几台小型的车床，钻床即可，在工艺上对照手工试制品作些改进，就可以成批的生产出比手工试制品更好的产品，其实验误差会更小，实验效果会更好，这也是毫无疑义的。
权利要求1.一种摆动式平抛运动多用仪，它的特征在于各由两根钢条、两片夹球片、一根转轴和一块配重铁块组成的两只夹具1、2分别将入射球3和靶球4夹住，通过转轴悬挂在上盖14上的夹具支承轴座6上，两转轴轴心间的距离等于两球半径之和，两夹具自然下垂静止在平衡位置时，两球接触而互不挤压，且对心处于同一水平线上；由一块棱形金属块、两根钢条和一根转轴组成的棱形分离器，通过转轴悬挂在夹具支承轴座6上两夹具的中间，其棱形金属块被两夹具的四根钢条对称夹在中间，且平放在两球的上方；靶球由于其夹具2有阻档板9阻挡，仍处于平衡位置；入射球则由于其夹具1被棱形分离器的棱形金属块后端7推开偏离平衡位置约3mm，两球之间也就出现了约3mm的间隙。
专利摘要摆动式平抛运动多用仪是一种物理实验仪器。它是将入射球3悬挂并偏离平衡位置后，再向下摆动至平衡位置时，其夹具上的两根钢条1，超前被棱形分离后端7冲开，入射球获得释放而水平抛出。与此同时，棱形分离器前端8与阻挡板9配合，将悬挂靶球4的夹具上的两根钢条2冲开，靶球也获得释放，且处于速度为零的状态。紧接着两球便发生等高、对心和水平方向动量守恒的碰撞，其实验效果远远优于现行同类用途的仪器。
文档编号G09B23/08GK2261057SQ9523748
公开日1997年8月27日 申请日期1995年8月28日 优先权日1995年8月28日
发明者刘赐兰 申请人:刘赐兰