[实用新型]一种有初速立体反冲演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学实验演示装置，尤其是一种有初速立体反冲演示装置。

背景技术

在高中物理实验中动量守恒实验被人们广泛熟知，其中反冲运动就是动量守恒定律的一个体现。在日常生活中就有许多表现反冲运动的实例，比如火箭的发射，轮船的推进，喷气式飞机的飞行等等，都是根据所述的反冲运动为原理而衍生创造出来的。目前在实验室中现有的演示装置结构一般包括一支架，该支架下端安装一旋转轴，在所述旋转轴的下端安装一锥形的轻质容器，所述轻质容器的下端侧壁两侧均制出一出水孔，实验时容器中灌装的清水沿出水孔流出，由于水流的反作用力使所述轻质容器反向转动。但现有演示装置由于旋转轴与所述支架之间的摩擦力不可控制而且水流的反作用力有限所以很容易导致理想的实验过程难以实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、便于观测、直观立体有初速度并可定量分析的反冲运动演示装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种有初速立体反冲演示装置，其特征在于：包括一上支架和一下支架，在所述上支架和下支架之间安装一能做水平周向转动的螺旋轨道，该螺旋轨道制成用于金属球沿其向下滚动的结构，在放置所述金属球初始位置的螺旋轨道旁侧对位悬装一摆球，该摆球摆至最低点时与所述金属球发生对心碰撞。

而且，所述摆球与金属球的质量与体积相等，在该摆球的一侧竖直安装一测高尺。

而且，所述螺旋轨道的上端部制出一竖直向上的针形轴，该针形轴的上端部转动嵌装在所述上支架内，所述螺旋轨道的下端部制出一竖直向下的针形轴，该针形轴的下端部转动嵌装在所述下支架内。

而且，所述螺旋轨道的中部由两个螺旋管内外同轴套装构成，该两个螺旋管的螺距相同，位于外侧的螺旋管的内侧表面和位于内侧的螺旋管的外侧表面之间的间隙处用于金属球沿其向下滚动。

而且，与所述间隙处相对位的下支架上均布制出一圈光电检测装置，该多个光电检测装置由沿螺旋轨道向下滚动的金属球依次触发。

而且，多个所述光电检测装置的输出端连接计算机。

而且，所述螺旋轨道上端部的针形轴水平旋转牵引一能够缠绕在其外表面的透光带，该透光带表面均布安装遮光点，在透光带旁侧安装一用于检测所述遮光点的侧向光电检测装置。

而且，所述侧向光电检测装置的输出端连接计算机。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，通过所述螺旋轨道和金属球的相对运动位置，可以更加直观的观测实验过程；所述摆球与金属球质量和体积相同且发生对心碰撞，此时通过测高尺测量所述摆球下摆过程的高度差和摆球质量可计算出金属球在运动开始时的初速度；所述针形轴与上支架和下支架转动嵌装从而减小接触面积，配合润滑剂的使用可以很大程度的减小摩擦力，使得实验结果更为明显；通过所述下支架上均布制出的光电检测装置，可以实时记录所述金属球沿螺旋轨道向下滚动时的运动过程，经光电检测装置记录的数据通过计算机可计算出金属球的运动速度；所述螺旋轨道上端部制出的针形轴外表面缠绕的透光带上均布有遮光点，所述遮光点配合侧向光电检测装置记录的数据通过计算机可以计算出螺旋轨道的运动速度，从而能演示反冲运动过程并定量的验证反冲运动中的动量守恒定律。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中轨道部分的剖面图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种有初速立体反冲演示装置，本实用新型特征在于，包括一上支架1和一下支架9，在所述上支架和下支架之间安装一能做水平周向转动的螺旋轨道7，该螺旋轨道制成用于金属球10沿其向下滚动的结构，在放置所述金属球初始位置的螺旋轨道旁侧对位悬装一摆球11，该摆球摆至最低点时与所述金属球发生对心碰撞。

所述摆球与金属球的质量与体积相等，在该摆球的一侧竖直安装一测高尺12。

所述螺旋轨道的上端部制出一竖直向上的针形轴2，该针形轴的上端部转动嵌装在所述上支架内，所述螺旋轨道的下端部制出一竖直向下的针形轴，该针形轴的下端部转动嵌装在所述下支架内。

所述螺旋轨道的中部由两个螺旋管11内外同轴套装构成，该两个螺旋管的螺距相同，位于外侧的螺旋管的内侧表面和位于内侧的螺旋管的外侧表面之间的间隙处用于金属球沿其向下滚动。