[发明专利]碰撞实验器

说明书

技术领域

碰撞实验器，属于教学用具领域。

背景技术

目前中学力学中的动量守恒定律的教学用具碰撞实验器，由底座、底座上方的轨道，底座上层端部与下层相连的碰撞球支撑架断开，碰撞球放置在支撑架上，当抛球从轨道上抛下时与放置在支撑架上的碰撞球相撞，用来演示碰撞中动量守恒。但存在的问题是当抛球从轨道某一高度滚下后，与碰撞球相撞做平抛运动，必然和碰撞球支撑架的支柱相撞抛球在碰撞后动量大为减少，导致两球后的动量之和远小于碰撞前的动量之和，误差较大。一般相对误差在10％以上。为了解决上述问题，人们采用了如在支撑架上方垫泡沫颜料垫或将支撑柱做成活的等，但仍然没有从根本上解决误差大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，设计一种误差小，操作准确方便的碰撞实验器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该碰撞实验器，包括轨道、抛球体、碰撞球体，其特征在于：轨道固定在底座一端，底座连接一固定支架，电磁铁固定在固定支架的一端，轨道平行端末端设有微动开关，电磁铁工作电路固定在底座内。

电磁铁为线圈L1，铁芯端部为针状，延伸至线圈外。电磁铁连接位置可调装置。

抛球体、碰撞球体为绝缘球体，内设有金属芯。

电磁铁工作电路包括电磁铁L、电池E、继电器J、复位开关K1、常闭微动开关K2、继电器J常闭触点K3、二极管D、电阻R，电池E正极一路经复位开关K1、常闭微动开关K2、继电器J到达电池E负极，另一路经继电器J常闭触点K3、二极管D、电阻R，电磁铁L1、到达电池E负极。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：轨道固定在底座一端，底座连接一固定支架，电磁铁固定在固定支架的一端，轨道平行端底部末端设有微动开关，电磁铁工作电路固定在底座内。抛球体为绝缘球体，内设有金属芯。接通电路，抛球体能够吸在电磁铁线圈端部针状上，当抛球从轨道抛下到达轨道平行端底部时正好将微动开关压开，切断电源，碰撞球下落，由于碰撞球是被电磁铁吸引悬空的，所以碰撞球仅受自身重力作用，瞬间处于静止状态，符合实验的要求，保证了抛球与碰撞球两球相撞后动量不会减少。大大提高了实验结果的准确度和可靠性，使学生能够正确的理解实验。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电路原理图。

图1-2是本发明碰撞实验器的最佳实施例：其中：1轨道  2抛球  3固定支架  4调节装置  5电磁铁线圈L  6碰撞球  7微动开关K2  8底座  E电池  J继电器  K1恢复开关  K3继电器J常闭触点  D二极管  R1电阻。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明碰撞实验器做进一步说明：

如图1所示：

碰撞实验器，由轨道1、抛球2、固定支架3、调节装置4、电磁铁线圈5、碰撞球6、微动开关K2(7)、底座8组成。轨道1固定在底座8一端，底座8连接一固定支架3，电磁铁L(5)固定在固定支架3的一端，轨道1平行端底部末端设有微动开关K2(7)，电磁铁工作电路固定在底座8内。电磁铁为线圈L，铁芯端部为针状，延伸至线圈外。电磁铁连接一位置可调装置4。位置可调装置4采用螺栓，抛球体2、碰撞球6为绝缘球体，内设有金属芯。在轨道1平行端底部设有微动开关K2(7)，微动开关K2(7)与电磁铁的工作电路相连，电磁铁铁芯的轴心距离抛球2的球心水平距离刚好是碰撞球6的直径，然后将电磁铁通过固定支架3固定到底座8上，电磁铁通过调节装置可以上下左右移动，以完成两球的正碰和碰撞实验。

如图2所示：

电磁铁工作电路包括电磁铁L、电池E、继电器J、复位开关K1、常闭微动开关K2、继电器J常闭触点K3、二极管D、电阻R，电池E正极一路经复位开关K1、常闭微动开关K2、继电器J到达电池E负极，另一路经继电器J常闭触点K3、二极管D、电阻R，电磁铁L1到达电池E负极。

演示过程如下：接通复位开关K1，继电器J开始工作，将碰撞球6吸引在电磁铁线圈L(5)的针尖处，当抛球2从轨道1某一高度抛下到达轨道1平行端底部时正好将常闭微动开关K2压断，继电器J断电，电磁铁线圈L(5)断电，抛球2与碰撞球6碰撞后下落，由于碰撞球6是被电磁铁5吸引悬空的，所以碰撞球6仅受自身重力作用，瞬间处于静止状态，符合实验的要求，保证了抛球2与碰撞球6两球相撞后动量不会减少。