[实用新型]一种新型动量守恒实验演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理教学用具技术领域，尤其是一种新型动量守恒实验演示装置。

背景技术

如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变，这 就是动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏 观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个实 验规律。因此验证动量守恒是高中物理实验教学中较为重要的学生实验。现有的动量守恒实 验通常是把静止的两辆小车用细线相连，中间有一个压缩的弹簧，烧断或剪短细线后，由于 相互作用力的作用，两辆小车分别向左右运动，它们都获得了动量，但动量的矢量和为零。 这种实验方法虽然简单直观，但中间细线的长短会决定弹簧的压缩长度，直接影响实验的效 果，而且中间细绳相连时可能会导致小车翘起影响实验效果，弹簧与两边小车的接触位置， 也可能会导致小车受力方向的变化而影响实验效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述技术缺点提供一种新型动量守恒实验演示装置。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案为：一种新型动量守恒实验演示装置，包括底 板、导轨、弹块、滑块、滚轮，所述底板下端设有4个滚轮，底板上端一侧设有刻度线，底 板上设有2条导轨，导轨上设有弹块和滑块。本装置既可以直观演示弹块和滑块在相互作用 力下分别向左右运动，它们都获得了动量，但动量的矢量和为零，来验证动量守恒定律，也 可通过底板的运动状态来展示系统在所受外力为零时，系统总动量保持不变，弹块和滑块运 动过程中，整个系统的总动量仍然应该是零。

所述弹块和滑块的质量及底面形状相同，弹块由块体、电动推杆、推板、滑槽组成，块 体下端设有2个滑槽，块体左端设有电动推杆，电动推杆前端设有推板，电动推杆外接电源 线，电源线上设有控制开关。使用滑槽在导轨上移动，可以控制弹块的运动方向。而设有电 动推杆，便于控制滑块与弹块相互作用的内力大小，可更为直观的演示动量守恒定律。

所述滑块由箱体、滑槽、挡销、挡板、挡杆、压缩弹簧、支架、拉伸弹簧、垂块组成， 箱体下端设有2个滑槽，箱体中部的通孔内设有挡销和挡杆，挡杆前端设有挡板，挡杆上套 有压缩弹簧，箱体上端设有支架，支架端部挂有拉伸弹簧，拉伸弹簧端部设有垂块，垂块上 有一个通孔。使用滑槽在导轨上移动，可以控制滑块的运动方向。

本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型结构设计合理，实验操作简单方便，可直 观的展示出系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方 向的动量发生同样大小变化的现象，以及系统内力只改变系统内各物体的运动状态，不能改 变整个系统的运动状态，系统总动量保持不变，大大提高了动量守恒实验演示的教学效果。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型所述弹块的结构示意图。

附图3为本实用新型所述滑块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～附图3对本实用新型做以下详细说明。

如图1～图3所示，本实用新型包括底板1、导轨4、弹块2、滑块3、滚轮5，所述底板 1下端设有4个滚轮5，底板1上端一侧设有刻度线6，底板1上设有2条导轨4，导轨4上 设有弹块2和滑块3。本装置既可以直观演示弹块2和滑块3在相互作用力下分别向左右运 动，它们都获得了动量，但动量的矢量和为零，来验证动量守恒定律，也可通过底板1的运 动状态来展示系统在所受外力为零时，系统总动量保持不变，弹块2和滑块3运动过程中， 整个系统的总动量仍然应该是零。

所述弹块2和滑块3的质量及底面形状相同，弹块2由块体21、电动推杆23、推板24、 滑槽22组成，块体21下端设有2个滑槽22，块体21左端设有电动推杆23，电动推杆23前 端设有推板24，电动推杆23外接电源线25，电源线25上设有控制开关26。使用滑槽22在 导轨4上移动，可以控制弹块2的运动方向。而设有电动推杆23，便于控制滑块3与弹块2 相互作用的内力大小，可更为直观的演示动量守恒定律。