一种碰撞试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开的碰撞试验装置，包括支架、通过悬丝悬挂在支架上的落球、水平设置凹形槽的滑轨、放置在滑轨上的碰撞球、活动门、弹簧、碰撞块以及压力感应限位装置。本实用新型结构简单，操作方便，能够在物理教学中，清晰有效地分步验证能量守恒定律，演示重力势能、弹性势能以及动能之间的转化，提高教学效率和教学质量，降低学习理解的难度。
【专利说明】一种碰撞试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种初中物理教学用具，特别是一种验证能量守恒定律用的碰撞试验装置。
【背景技术】
[0002]在初中物理学习过程中，我们需要学习一些基本的物理学定律，如牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。在教学实践活动中，需要通过一系列的实验来帮助学生进行客观地了解认知这些基本定律，如动量守恒演示实验、能量守恒演示实验、能量转化实验、弹性碰撞实验、势能机械能转化实验等。现有的实验设备中，一旦开始，实验就会连续进行而无法分步进行，观察难度大，不便于快速理解。比如，能量守恒定律指出能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移或转化过程中其总量保持不变。在实验过程中，重力势能与弹性势能、或者重力势能与动能等之间的转化都是在极短时间内完成的，发生时间极短，为教师在教学过程中演示和帮助学生充分理解带来了不便。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本实用新型公开了一种碰撞试验装置，通过落球、弹簧以及碰撞球之间的重力势能、弹性势能以及动能的相互转化，充分地演示了能量在同一物体上不同形式的转化、不同物体间的转化，并且能够进行分步演示，提高了演示的效果，从而能够有效改善教学的质量。
[0004]本实用新型公开的碰撞试验装置，包括支架、通过悬丝悬挂在支架上的落球、水平设置凹形槽的滑轨、放置在滑轨上的碰撞球、活动门、弹簧、碰撞块以及压力感应限位装置，所述碰撞球的球心与下落至最低点的落球的球心在与滑轨中心相平行的同一水平直线上，所述滑轨底部一端设置有向外水平突出的承接板，所述承接板的上表面与滑轨内侧底部水平光滑连接，所述滑轨上设置有承接板的一侧并且远离滑轨端部处的侧壁上竖直地对应设置有门槽，所述活动门竖直设置在门槽内，所述弹簧的前端固定连接在碰撞块的一个竖直侧壁上，所述碰撞块竖直放置在承接板上并且弹簧水平横放在碰撞块和活动门之间，所述弹簧的另一端抵触到活动门的侧壁上，所述压力感应限位装置包括盒体、至少3块相互抵触设置的重力顶板以及设置在重力顶板下端并且连接到重力顶板底部的弹性压力开关，所述重力顶板和弹性压力开关均并列竖向设置在盒体内，所述承接板底部开设有锁槽，所述重力顶板的上部均设置在锁槽内并且重力顶板的上表面均与承接板的上表面在同一水平面上。本实用新型公开的碰撞试验装置，结构简单，使用方便，在使用中，只需要将滑轨水平安置在工作台面上，并保持支架竖直设置在滑轨上方，落球落下绕悬丝做圆周运动，势能转化为动能，在碰撞到碰撞快后实现落球与碰撞块和弹簧之间的能力转化，碰撞块在承接板上滑行，同时通过压迫重力顶板对应的传导压力到相应的弹性压力开关，使其打开，并且在碰撞快滑过后在内部弹簧的作用下顶起重力顶板，穿过锁槽，限制碰撞快的位置，防止后退，同时通过设置的活动门可以限制实验的进行实现中止，方便演示观察，另外在需要时，再抽离活动门从而由弹簧推动碰撞球在滑轨上运行，检测转化后的速度和动能，本装置实现了实验分步进行，使得演示更为方便高效。
[0005]本实用新型公开的碰撞试验装置的一种改进，所述碰撞块为刚性的立方形结构。本改进通过设置的刚性材质的碰撞快，避免碰撞中过度缓冲，而造成能力损失，降低演示难度，提闻实验的精确性。
[0006]本实用新型公开的碰撞试验装置的又一种改进，所述碰撞试验装置还包括底部设置有油管的润滑油箱，所述润滑油箱通过油管连通到盒体底部。本改进通过设置的润滑油箱，为压力感应限位装置中的各个部件提供润滑，从而提高反应的灵活性，降低故障发生率，提高实验效率和设备准备效率，降低维护成本。
[0007]本实用新型公开的碰撞试验装置，结构简单，使用方便，演示效果好，效率高，为教学活动开展以及学生的理解带来了方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1、本实用新型公开的一种碰撞试验装置的一种实施例的结构示意图。
[0009]附图标记列表:
[0010]1、落球； 2、悬丝；3、碰撞球；
[0011]4、碰撞块； 5、活动门；6、滑轨；
[0012]7、重力顶板；8、弹性压力开关；9、弹簧。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本实用新型，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0014]如图1所示，本实用新型公开的碰撞试验装置，包括支架、通过悬丝2悬挂在支架上的落球1、水平设置凹形槽(凹形槽为圆弧底或者方形底)的滑轨6、放置在滑轨6上的碰撞球3、活动门5、弹簧9、碰撞块4以及压力感应限位装置,所述碰撞球6的球心与下落至最低点的落球I的球心在与滑轨6中心相平行的同一水平直线上，所述滑轨6底部一端设置有向外水平突出的承接板，所述承接板的上表面与滑轨6内侧底部水平光滑连接，所述滑轨6上设置有承接板的一侧并且远离滑轨6端部处的侧壁上竖直地对应设置有门槽，所述活动门5竖直设置在门槽内(门槽的深度可以与滑轨的侧壁高度等同)，所述弹簧9的前端固定连接在碰撞块4的一个竖直侧壁上，所述碰撞块4竖直放置在承接板上并且弹簧9水平横放在碰撞块4和活动门5之间，所述弹簧9的另一端抵触到活动门5的侧壁上，所述压力感应限位装置包括盒体、至少3块相互抵触设置的重力顶板7 (即重力顶板7间光滑抵触或者相邻两个重力顶板7间距小于0.5毫米)以及设置在重力顶板7下端并且连接到重力顶板7底部的弹性压力开关8，所述重力顶板7和弹性压力开关8均并列竖向设置在盒体内，所述承接板底部开设有锁槽，所述重力顶板7的上部均设置在锁槽内并且重力顶板7的上表面均与承接板的上表面在同一水平面上。所述碰撞块4与活动门5之间的间距(即在不受力状态下的弹簧长度)小于活动门5与承接板(图1中碰撞块4下方的结构)的端部之间的最大间距。本实用新型公开的碰撞试验装置，结构简单，使用方便，在使用中，只需要将滑轨水平安置在工作台面上，并保持支架竖直设置在滑轨上方，落球落下绕悬丝做圆周运动，势能转化为动能，在碰撞到碰撞快后实现落球与碰撞块和弹簧之间的能力转化，碰撞块在承接板上滑行，同时通过压迫重力顶板对应的传导压力到相应的弹性压力开关，使其打开，并且在碰撞快滑过后在内部弹簧的作用下顶起重力顶板，穿过锁槽，限制碰撞快的位置，防止后退，同时通过设置的活动门可以限制实验的进行实现中止，方便演示观察，另外在需要时，再抽离活动门从而由弹簧推动碰撞球在滑轨上运行，检测转化后的速度和动能，本装置实现了实验分步进行，使得演示更为方便高效。
[0015]本实用新型公开的碰撞试验装置的一种改进，所述碰撞块4为刚性的立方形结构。本改进通过设置的刚性材质的碰撞快，避免碰撞中过度缓冲，而造成能力损失，降低演不难度，提闻实验的精确性。
[0016]本实用新型公开的碰撞试验装置的又一种改进，所述碰撞试验装置还包括底部设置有油管的润滑油箱，所述润滑油箱通过油管连通到盒体底部。本改进通过设置的润滑油箱，为压力感应限位装置中的各个部件提供润滑，从而提高反应的灵活性，降低故障发生率，提高实验效率和设备准备效率，降低维护成本。
[0017]本实用新型公开的碰撞试验装置，结构简单，使用方便，演示效果好，效率高，为教学活动开展以及学生的理解带来了方便
[0018]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本实用新型的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种碰撞试验装置，包括支架、通过悬丝悬挂在支架上的落球、水平设置凹形槽的滑轨以及放置在滑轨上的碰撞球，所述碰撞球的球心与下落至最低点的落球的球心在与滑轨中心相平行的同一水平直线上，其特征在于:所述碰撞试验装置还包括活动门、弹簧、碰撞块以及压力感应限位装置，所述滑轨底部一端设置有向外水平突出的承接板，所述承接板的上表面与滑轨内侧底部水平光滑连接，所述滑轨上设置有承接板的一侧并且远离滑轨端部处的侧壁上竖直地对应设置有门槽，所述活动门竖直设置在门槽内，所述弹簧的前端固定连接在碰撞块的一个竖直侧壁上，所述碰撞块竖直放置在承接板上并且弹簧水平横放在碰撞块和活动门之间，所述弹簧的另一端抵触到活动门的侧壁上，所述压力感应限位装置包括盒体、至少3块相互抵触设置的重力顶板以及设置在重力顶板下端并且连接到重力顶板底部的弹性压力开关，所述重力顶板和弹性压力开关均并列竖向设置在盒体内，所述承接板底部开设有锁槽，所述重力顶板的上部均设置在锁槽内并且重力顶板的上表面均与承接板的上表面在同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的碰撞试验装置，其特征在于:所述碰撞块为刚性的立方形结构。
3.根据权利要求1或2所述的碰撞试验装置，其特征在于:所述碰撞试验装置还包括底部设置有油管的润滑油箱，所述润滑油箱通过油管连通到盒体底部。
【文档编号】G09B23/10GK203941637SQ201420152287
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】徐卫东, 丁汝娇 申请人:徐卫东, 丁汝娇