[发明专利]一种作用力与反作用力相互作用实验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种作用力与反作用力相互作用实验装置，包括置物座(1)，其特征在于：所述置物座(1)的顶端固定有支撑杆(2)，所述支撑杆(2)的顶端固定有呈向右倾斜的传动轨道(3)，所述传动轨道(3)的末端连通有冲击轨道(4)，所述传动轨道(3)的内部滑动设置有活动小车(5)，所述传动轨道(3)的内壁中设置有释放机构(6)；

所述冲击轨道(4)的内部滑动设置有冲击小车(7)，所述冲击小车(7)的整体结构与活动小车(5)的整体结构相同，所述冲击小车(7)与活动小车(5)的外壁上均固定有检测机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种作用力与反作用力相互作用实验装置，其特征在于：所述释放机构(6)包括推送仓(61)，所述推送仓(61)的外壁与传动轨道(3)的内壁固定连接，所述推送仓(61)的内部固定有推送弹簧(62)，所述推送弹簧(62)的前端固定有推送块(63)，所述推送块(63)的外壁开设有与传动轨道(3)内部滑轨相匹配的槽口，所述推送块(63)的前端与活动小车(5)的外壁紧密贴合设置。

3.根据权利要求2所述的一种作用力与反作用力相互作用实验装置，其特征在于：所述释放机构(6)还包括限制齿轮(64)和弧形板(66)，所述限制齿轮(64)的轴端固定在传动轨道(3)的顶端，所述限制齿轮(64)关于活动小车(5)的轴线对称设置有两个，所述限制齿轮(64)的轴端贯穿至传动轨道(3)的底端并固定连接有横杆(65)，所述弧形板(66)通过转轴与传动轨道(3)的侧壁转动连接，所述弧形板(66)的轴端固定有扭转弹簧，所述弧形板(66)内侧弧面与横杆(65)的横截面相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种作用力与反作用力相互作用实验装置，其特征在于：所述活动小车(5)的外壁上固定有若干个直齿块，且若干个直齿块呈等间距水平分布在活动小车(5)的外壁上，并且若干个直齿块均与两个限制齿轮(64)的外齿相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种作用力与反作用力相互作用实验装置，其特征在于：所述检测机构(8)包括冲击柱(81)和冲击块(82)，所述冲击柱(81)的一端与活动小车(5)的外壁固定连接，所述冲击柱(81)的两侧内壁均开设有滑槽，所述冲击块(82)的侧壁与冲击柱(81)中的滑槽呈滑动配合设置，所述冲击块(82)的后端固定有复位弹簧，且复位弹簧的一端与冲击柱(81)的内壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种作用力与反作用力相互作用实验装置，其特征在于：所述检测机构(8)还包括安装仓(83)和转动柱(85)，所述安装仓(83)的外壁与冲击块(82)的内壁固定连接，所述安装仓(83)的内部固定有伸缩弹簧，且伸缩弹簧的顶端固定有限制块(84)，所述转动柱(85)的外壁与冲击块(82)的内壁转动连接，所述转动柱(85)的外壁上固定有线缆(86)，所述线缆(86)的前端贯穿伸缩弹簧的内部并与限制块(84)的底端固定连接，所述转动柱(85)的前端固定有转盘(87)；

所述冲击柱(81)的顶壁与侧壁上均开始有若干个限制槽，且若干个限制槽呈等间距水平分布，所述冲击柱(81)为亚克力板制成，所述冲击柱(81)的外表面上开设有刻度槽，且刻度槽与限制槽相对应。

7.根据权利要求6所述的一种作用力与反作用力相互作用实验装置，其特征在于：所述限制块(84)的顶端固定有荧光层，所述限制块(84)的侧壁具有机械加工形成的斜面，所述限制块(84)与限制槽呈水平设置。

8.根据权利要求1所述的一种作用力与反作用力相互作用实验装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、在装置使用前，学生可手动将活动小车(5)向上推动，活动小车(5)沿着传动轨道(3)上移，通过活动小车(5)侧壁上的若干个直齿块的设置，伴随着活动小车(5)向后移动，带动两个限制齿轮(64)转动，其中一个限制齿轮(64)通过轴端带动横杆(65)进行逆时针转动，横杆(65)侧壁挤压弧形板(66)，致使弧形板(66)进行逆时针转动，从而横杆(65)移动至弧形板(66)的前端；

S2、伴随着弧形板(66)的转动，横杆(65)移动至弧形板(66)的前端，弧形板(66)通过扭转弹簧复位，横杆(65)与弧形板(66)内壁贴合连接，对整个活动小车(5)进行锁定，接着将冲击小车(7)放置在冲击轨道(4)上，冲击小车(7)处于静置状态；

S3、接着学生通过向后推动弧形板(66)，弧形板(66)内壁挤压横杆(65)，致使横杆(65)移出弧形板(66)，解除对横杆(65)的锁定，这时通过传动轨道(3)上的传送弹簧和推送块(63)的设置，赋予活动小车(5)的初速度，致使活动小车(5)沿着传送轨道滑动，并通过传送轨道移入冲击轨道(4)中，与冲击小车(7)进行碰撞；

S4、伴着和活动小车(5)前端与冲击小车(7)的前端接触，活动小车(5)上的冲击块(82)与冲击小车(7)中的冲击块(82)接触，由于力的作用是相互的，致使两个冲击块(82)相对运动，冲击块(82)向后移动，挤压复位弹簧，并且由于限制块(84)的侧壁具有机械加工形成的斜面，限制块(84)不断挤压限制槽的内壁并进行收缩，致使整个冲击块(82)不断后移，致使停止，这时通过限制块(84)上的荧光层和冲击柱(81)上的刻度槽去获取数据；

S5、最后当完成数据记录后，可通过转动冲击块(82)上的转盘(87)，转盘(87)带动转动柱(85)顺时针或逆时针转动，转动柱(85)收绞线缆(86)，通过缩短线缆(86)，拉扯限制块(84)向下移动，挤压伸缩弹簧，致使可移出整个冲击块(82)，方便继续进行实验。