一種碰撞試驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置，包括支架、通過(guò)懸絲懸掛在支架上的落球、水平設(shè)置凹形槽的滑軌、放置在滑軌上的碰撞球、活動(dòng)門(mén)、彈簧、碰撞塊以及壓力感應(yīng)限位裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠在物理教學(xué)中，清晰有效地分步驗(yàn)證能量守恒定律，演示重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能以及動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，降低學(xué)習(xí)理解的難度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種碰撞試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種初中物理教學(xué)用具，特別是一種驗(yàn)證能量守恒定律用的碰撞試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在初中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們需要學(xué)習(xí)一些基本的物理學(xué)定律，如牛頓第一定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律等。在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，需要通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行客觀地了解認(rèn)知這些基本定律，如動(dòng)量守恒演示實(shí)驗(yàn)、能量守恒演示實(shí)驗(yàn)、能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、彈性碰撞實(shí)驗(yàn)、勢(shì)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)等?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，一旦開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)就會(huì)連續(xù)進(jìn)行而無(wú)法分步進(jìn)行，觀察難度大，不便于快速理解。比如，能量守恒定律指出能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中其總量保持不變。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能、或者重力勢(shì)能與動(dòng)能等之間的轉(zhuǎn)化都是在極短時(shí)間內(nèi)完成的，發(fā)生時(shí)間極短，為教師在教學(xué)過(guò)程中演示和幫助學(xué)生充分理解帶來(lái)了不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碰撞試驗(yàn)裝置，通過(guò)落球、彈簧以及碰撞球之間的重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能以及動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，充分地演示了能量在同一物體上不同形式的轉(zhuǎn)化、不同物體間的轉(zhuǎn)化，并且能夠進(jìn)行分步演示，提高了演示的效果，從而能夠有效改善教學(xué)的質(zhì)量。
[0004]本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置，包括支架、通過(guò)懸絲懸掛在支架上的落球、水平設(shè)置凹形槽的滑軌、放置在滑軌上的碰撞球、活動(dòng)門(mén)、彈簧、碰撞塊以及壓力感應(yīng)限位裝置，所述碰撞球的球心與下落至最低點(diǎn)的落球的球心在與滑軌中心相平行的同一水平直線上，所述滑軌底部一端設(shè)置有向外水平突出的承接板，所述承接板的上表面與滑軌內(nèi)側(cè)底部水平光滑連接，所述滑軌上設(shè)置有承接板的一側(cè)并且遠(yuǎn)離滑軌端部處的側(cè)壁上豎直地對(duì)應(yīng)設(shè)置有門(mén)槽，所述活動(dòng)門(mén)豎直設(shè)置在門(mén)槽內(nèi)，所述彈簧的前端固定連接在碰撞塊的一個(gè)豎直側(cè)壁上，所述碰撞塊豎直放置在承接板上并且彈簧水平橫放在碰撞塊和活動(dòng)門(mén)之間，所述彈簧的另一端抵觸到活動(dòng)門(mén)的側(cè)壁上，所述壓力感應(yīng)限位裝置包括盒體、至少3塊相互抵觸設(shè)置的重力頂板以及設(shè)置在重力頂板下端并且連接到重力頂板底部的彈性壓力開(kāi)關(guān)，所述重力頂板和彈性壓力開(kāi)關(guān)均并列豎向設(shè)置在盒體內(nèi)，所述承接板底部開(kāi)設(shè)有鎖槽，所述重力頂板的上部均設(shè)置在鎖槽內(nèi)并且重力頂板的上表面均與承接板的上表面在同一水平面上。本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在使用中，只需要將滑軌水平安置在工作臺(tái)面上，并保持支架豎直設(shè)置在滑軌上方，落球落下繞懸絲做圓周運(yùn)動(dòng)，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，在碰撞到碰撞快后實(shí)現(xiàn)落球與碰撞塊和彈簧之間的能力轉(zhuǎn)化，碰撞塊在承接板上滑行，同時(shí)通過(guò)壓迫重力頂板對(duì)應(yīng)的傳導(dǎo)壓力到相應(yīng)的彈性壓力開(kāi)關(guān)，使其打開(kāi)，并且在碰撞快滑過(guò)后在內(nèi)部彈簧的作用下頂起重力頂板，穿過(guò)鎖槽，限制碰撞快的位置，防止后退，同時(shí)通過(guò)設(shè)置的活動(dòng)門(mén)可以限制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行實(shí)現(xiàn)中止，方便演示觀察，另外在需要時(shí)，再抽離活動(dòng)門(mén)從而由彈簧推動(dòng)碰撞球在滑軌上運(yùn)行，檢測(cè)轉(zhuǎn)化后的速度和動(dòng)能，本裝置實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)分步進(jìn)行，使得演示更為方便高效。
[0005]本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置的一種改進(jìn)，所述碰撞塊為剛性的立方形結(jié)構(gòu)。本改進(jìn)通過(guò)設(shè)置的剛性材質(zhì)的碰撞快，避免碰撞中過(guò)度緩沖，而造成能力損失，降低演示難度，提聞實(shí)驗(yàn)的精確性。
[0006]本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置的又一種改進(jìn)，所述碰撞試驗(yàn)裝置還包括底部設(shè)置有油管的潤(rùn)滑油箱，所述潤(rùn)滑油箱通過(guò)油管連通到盒體底部。本改進(jìn)通過(guò)設(shè)置的潤(rùn)滑油箱，為壓力感應(yīng)限位裝置中的各個(gè)部件提供潤(rùn)滑，從而提高反應(yīng)的靈活性，降低故障發(fā)生率，提高實(shí)驗(yàn)效率和設(shè)備準(zhǔn)備效率，降低維護(hù)成本。
[0007]本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，演示效果好，效率高，為教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展以及學(xué)生的理解帶來(lái)了方便。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1、本實(shí)用新型公開(kāi)的一種碰撞試驗(yàn)裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]附圖標(biāo)記列表:
[0010]1、落球； 2、懸絲；3、碰撞球；
[0011]4、碰撞塊； 5、活動(dòng)門(mén)；6、滑軌；
[0012]7、重力頂板；8、彈性壓力開(kāi)關(guān)；9、彈簧。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置，包括支架、通過(guò)懸絲2懸掛在支架上的落球1、水平設(shè)置凹形槽(凹形槽為圓弧底或者方形底)的滑軌6、放置在滑軌6上的碰撞球3、活動(dòng)門(mén)5、彈簧9、碰撞塊4以及壓力感應(yīng)限位裝置,所述碰撞球6的球心與下落至最低點(diǎn)的落球I的球心在與滑軌6中心相平行的同一水平直線上，所述滑軌6底部一端設(shè)置有向外水平突出的承接板，所述承接板的上表面與滑軌6內(nèi)側(cè)底部水平光滑連接，所述滑軌6上設(shè)置有承接板的一側(cè)并且遠(yuǎn)離滑軌6端部處的側(cè)壁上豎直地對(duì)應(yīng)設(shè)置有門(mén)槽，所述活動(dòng)門(mén)5豎直設(shè)置在門(mén)槽內(nèi)(門(mén)槽的深度可以與滑軌的側(cè)壁高度等同)，所述彈簧9的前端固定連接在碰撞塊4的一個(gè)豎直側(cè)壁上，所述碰撞塊4豎直放置在承接板上并且彈簧9水平橫放在碰撞塊4和活動(dòng)門(mén)5之間，所述彈簧9的另一端抵觸到活動(dòng)門(mén)5的側(cè)壁上，所述壓力感應(yīng)限位裝置包括盒體、至少3塊相互抵觸設(shè)置的重力頂板7 (即重力頂板7間光滑抵觸或者相鄰兩個(gè)重力頂板7間距小于0.5毫米)以及設(shè)置在重力頂板7下端并且連接到重力頂板7底部的彈性壓力開(kāi)關(guān)8，所述重力頂板7和彈性壓力開(kāi)關(guān)8均并列豎向設(shè)置在盒體內(nèi)，所述承接板底部開(kāi)設(shè)有鎖槽，所述重力頂板7的上部均設(shè)置在鎖槽內(nèi)并且重力頂板7的上表面均與承接板的上表面在同一水平面上。所述碰撞塊4與活動(dòng)門(mén)5之間的間距(即在不受力狀態(tài)下的彈簧長(zhǎng)度)小于活動(dòng)門(mén)5與承接板(圖1中碰撞塊4下方的結(jié)構(gòu))的端部之間的最大間距。本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在使用中，只需要將滑軌水平安置在工作臺(tái)面上，并保持支架豎直設(shè)置在滑軌上方，落球落下繞懸絲做圓周運(yùn)動(dòng)，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，在碰撞到碰撞快后實(shí)現(xiàn)落球與碰撞塊和彈簧之間的能力轉(zhuǎn)化，碰撞塊在承接板上滑行，同時(shí)通過(guò)壓迫重力頂板對(duì)應(yīng)的傳導(dǎo)壓力到相應(yīng)的彈性壓力開(kāi)關(guān)，使其打開(kāi)，并且在碰撞快滑過(guò)后在內(nèi)部彈簧的作用下頂起重力頂板，穿過(guò)鎖槽，限制碰撞快的位置，防止后退，同時(shí)通過(guò)設(shè)置的活動(dòng)門(mén)可以限制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行實(shí)現(xiàn)中止，方便演示觀察，另外在需要時(shí)，再抽離活動(dòng)門(mén)從而由彈簧推動(dòng)碰撞球在滑軌上運(yùn)行，檢測(cè)轉(zhuǎn)化后的速度和動(dòng)能，本裝置實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)分步進(jìn)行，使得演示更為方便高效。
[0015]本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置的一種改進(jìn)，所述碰撞塊4為剛性的立方形結(jié)構(gòu)。本改進(jìn)通過(guò)設(shè)置的剛性材質(zhì)的碰撞快，避免碰撞中過(guò)度緩沖，而造成能力損失，降低演不難度，提聞實(shí)驗(yàn)的精確性。
[0016]本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置的又一種改進(jìn)，所述碰撞試驗(yàn)裝置還包括底部設(shè)置有油管的潤(rùn)滑油箱，所述潤(rùn)滑油箱通過(guò)油管連通到盒體底部。本改進(jìn)通過(guò)設(shè)置的潤(rùn)滑油箱，為壓力感應(yīng)限位裝置中的各個(gè)部件提供潤(rùn)滑，從而提高反應(yīng)的靈活性，降低故障發(fā)生率，提高實(shí)驗(yàn)效率和設(shè)備準(zhǔn)備效率，降低維護(hù)成本。
[0017]本實(shí)用新型公開(kāi)的碰撞試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，演示效果好，效率高，為教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展以及學(xué)生的理解帶來(lái)了方便
[0018]本實(shí)用新型方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。以上所述是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種碰撞試驗(yàn)裝置，包括支架、通過(guò)懸絲懸掛在支架上的落球、水平設(shè)置凹形槽的滑軌以及放置在滑軌上的碰撞球，所述碰撞球的球心與下落至最低點(diǎn)的落球的球心在與滑軌中心相平行的同一水平直線上，其特征在于:所述碰撞試驗(yàn)裝置還包括活動(dòng)門(mén)、彈簧、碰撞塊以及壓力感應(yīng)限位裝置，所述滑軌底部一端設(shè)置有向外水平突出的承接板，所述承接板的上表面與滑軌內(nèi)側(cè)底部水平光滑連接，所述滑軌上設(shè)置有承接板的一側(cè)并且遠(yuǎn)離滑軌端部處的側(cè)壁上豎直地對(duì)應(yīng)設(shè)置有門(mén)槽，所述活動(dòng)門(mén)豎直設(shè)置在門(mén)槽內(nèi)，所述彈簧的前端固定連接在碰撞塊的一個(gè)豎直側(cè)壁上，所述碰撞塊豎直放置在承接板上并且彈簧水平橫放在碰撞塊和活動(dòng)門(mén)之間，所述彈簧的另一端抵觸到活動(dòng)門(mén)的側(cè)壁上，所述壓力感應(yīng)限位裝置包括盒體、至少3塊相互抵觸設(shè)置的重力頂板以及設(shè)置在重力頂板下端并且連接到重力頂板底部的彈性壓力開(kāi)關(guān)，所述重力頂板和彈性壓力開(kāi)關(guān)均并列豎向設(shè)置在盒體內(nèi)，所述承接板底部開(kāi)設(shè)有鎖槽，所述重力頂板的上部均設(shè)置在鎖槽內(nèi)并且重力頂板的上表面均與承接板的上表面在同一水平面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碰撞試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述碰撞塊為剛性的立方形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碰撞試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述碰撞試驗(yàn)裝置還包括底部設(shè)置有油管的潤(rùn)滑油箱，所述潤(rùn)滑油箱通過(guò)油管連通到盒體底部。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK203941637SQ201420152287
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】徐衛(wèi)東, 丁汝嬌 申請(qǐng)人:徐衛(wèi)東, 丁汝嬌