多功能球球碰撞试验仪制造技术

本实用新型专利技术涉及教学仪器，多功能球球碰撞试验仪，底盘上固定有拉线柱和球位能柱移动支架，球位能柱移动支架上滑动装有球位能柱，球位能柱上装有球位能柱座，被击球支架上装有球托，引入电源插座接通球位能柱，底板上还装有记录纸。本实用新型专利技术是适用于大学普通物理、理论力学的教学实验仪器，主要实验内容是通过球球碰撞，来研究能量转换、守恒及抛物运动等问题。本仪器操作简单、实验内容多、直观性强，提高了学生理解力和学习兴趣。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及普通物理和理论力学教学与实验研究的仪器，特 别是有关能量、碰撞方面的实验仪器。技术背景力、运动、能量守恒与转换、碰撞等是大学物理和理论力学的重 要教学内容，如何提高这部分内容的教学质量一直是教师所关注的。 虽然查阅了大量资料，但都不能满足教学实验的需要，有的过于简单， 精度很差；有的实验内容单调，不能达到实验目的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多功能球球碰撞试验仪，实验内容 广、精度高、操作简单、直观。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是多功能球球碰 撞试验仪，底盘上固定有拉线柱和球位能柱移动支架，球位能柱移动 支架上滑动装有球位能柱，球位能柱上装有球位能柱座，被击球支架 上装有球托，引入电源插座接通球位能柱，底板上还装有记录纸。所述底盘为底板四周带有裙边，底部带有支腿。所述拉线柱由两个柱子和两个短柱方块组成，两个柱子中一个是 光柱，另一个是带有导向槽和用来测高度的标尺，在每个柱子顶端都 有一个短柱方块，每个短柱方块上有两个短柱，短柱外有一出线柱， 短柱内有一绕线轮，头部有盖，盖内有一润滑片。所述球位能柱是由一个具有导向槽和用来测量高度标尺的柱子上滑动装有一个长方形滑块组成，球位能柱安装在球位能柱移动支架 上，长方形滑块中有两个圆槽， 一个圆槽中装着电磁铁，另一个圆槽 中装着微型插座，通过微型插座接通电源插座。所述被击球支架主要由上球托、拉簧、下球托、横梁、梁柱连接 方块、紧定螺钉、测高尺、紧定手轮等组成，下球托连接拉簧和横梁， 横梁插到梁柱连接方块孔中，由紧定螺钉固定；梁柱连接方块滑动套 装在有高度标尺和导向槽的拉线柱上。所述电源插座有两个微型插座， 一个通过插头和外接电源相接， 另一个通过插头和电磁铁的微型插座相连。在两个插座中间接入一个 开关，控制给电磁铁线圈供电。所述压纸板为一弹性钢板一端通过绞链和底板连接，另一端是为 带有活套的绞链和底板连接，压纸板上装有记录纸。所述底板上装有用来调整底盘水平的水平对中针。所述底板上放置有测距尺或角尺。本技术主要实验内容是通过球球碰撞，来研究能量转换、守 恒及抛物运动等问题。多功能球球碰撞试验仪是适用于大学普通物理 和理论力学教学与实验研究的仪器。如动、势能能量转换与守恒实验、 物体碰撞中的弹性碰撞与非弹性碰撞实验、能量转换过程中能量损失 的测试实验、物体平抛抛物线的制作实验等多种实验。本实验仪器操 作简单、实验内容多、直观性强、易加深学生对理论和概念的理解， 提高了学生们的学习兴趣。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为拉线柱结构示意图。图4为球位能柱结构示意图。图5为被击球支架结构示意图。图6为球位能柱移动支架结构示意图。图7为角尺结构示意图。具体实施方式如图l、 2所示的多功能球球碰撞试验仪，底盘4上固定有拉线 柱2和球位能柱移动支架7，底盘4是由底板、围在四周的群边及支 腿5组成，j^板是用来盛载所有部件的，也是完成球碰撞实验的主要 场所；底板4上还装有记录纸，记录纸由压纸板13压住.，上面装有 测距尺10。如图6所示球位能柱移动支架上滑动装有球位能柱1，球 位能柱移动支架是用来移动球位能柱的。当要改变位能球9 (也可称 为主击球)的位能时，就要滑动长方形滑块，来改变电磁铁的高度。 电磁铁的高度改变了，实际上就是改变了位能球的位能，但也改变了 电磁铁铁芯和位能球之间的距离(吊小球的细绳长度不改变)，这时 只有左右移动球位能柱，调整位能球和磁芯的距离，使位能球和电磁 铁磁芯正好吸在一起。球位能柱移动支架主要由以下部分组成手轮 27、轴支架28、球位能柱座6、光轴29、移动嫘杆30。它的运作过 程是:转动手轮带动移动螺杆转动，再带动球位能柱座沿着光轴移动，最后完成了球位能柱移动任务。如图3所示拉线柱由两个柱子和两个 短柱方块组成。两个柱子其中一个是光柱，另一个是带有导向槽和用 来测高度的标尺。在每个柱子顶端都有一个短柱方块20，每个短柱 方块上有两个短柱18，短柱外有一出线柱21，短柱内有一绕线轮19， 头部有盖16，盖内有一润滑片17。球位能柱上装有球位能柱座6， 引入电源插座24接通球位能柱电磁铁23，球位能柱是由一个具有导 向槽和用来测量高度标尺25的柱子及一个长方形滑块22组成。它可 滑动安装在球位能柱移动架7上，滑块沿着柱子可上下滑动，来改变被电磁铁吸引的小球(图4中点划线表示不同直径的球)所具有的位 能，在长方形滑块中有两个圆槽， 一个圆槽中装着电磁铁，另一个圆 槽中装着微型电源插座24，通过微型插座来给电磁铁供电。当供电 时小球被吸引在球托26上，断电时小球自由落下。在滑块下边有一 小刻度尺，可称之为测高尺25，即测小球高度的尺。尺上有测不同 直径小球高度的刻度，也就是说在不同的位置刻有代表不同直径小球 高度的刻度，用不同直径小球作碰撞实验时，就用和它相对应的刻度 测小球的高度。为了更好吸地拄小球，电磁铁除有吸引小球的铁心外， 在外环还设计了磁轭，铁芯、小球、磁轭形成封闭的磁回路，减少磁 阻，争加对小球吸力。被击球支架15如图5所示由以下几部分组成 上球托31、拉簧32、下球托33、横梁34、梁柱连接方块35及紧定 螺钉、测高尺、紧定手轮等组成。上球托31是用来停放被击球的， 拉黉32是用来击球时减少震动的；下球托33是用来连接拉簧和横梁 的；横梁34插到梁柱连接方块孔35中，当横梁的位置调好后用紧定 螺钉固定；梁柱连接块被套在有高度标尺和导向槽的拉线柱2上，它 可沿着拉线柱上下滑动，也可以拉线柱为周转动。当作吊在空中梁小 球碰撞实验时，可松动螺钉抽出横梁，或松动手轮将被击球支架转 90度，腾空被击球下方的位置，以便完成同时吊在空中的两个小球 碰撞实验。在梁柱连接块上有一测高尺，是用来測被击球高度的，测 高尺上有一些刻度，每一刻度对应一个不同直径的球。如用测高尺上 的某一刻度对准拉线柱上标尺的某一刻度，标尺上的这一刻度就是被 击球的高度。弓l入电源插座8，为了方便给电磁铁线圈供电，引入电源插座。 这个电源插座有两个微型插座， 一个通过插头和外接电源相接，另一 个通过插头和电磁铁的微型插座相连。在两个插座中间接入一个开关 14，控制给电磁铁线圈供电。如图7所示的角尺11，为弧度尺带有弧形刻度36，当两球碰撞 被击球是被吊在空中时，被击球会沿着弧线向上飞起，最终被击球能飞多高，实验要求必须较准确测出。具体操作是将角尺右端和被击球拉线在底盘上的投影线对齐，使尺面和球飞行面平行并尽量靠近， 当被击球飞起时，球尾针会扫过角尺上的角刻度，这时记下球尾针扫 过的最高角度，当已知被击球扫过的角度和被击球飞行半径后，就可 求得被击球飞行的最高高度。压纸板13是一弹性钢板，右端是通过绞链和底板连接，左端是一个带有一活套的绞链和底板连接。具体操作是把钢板从右端掀起， 摆好复印纸和记录纸(三张纸，上下为白记录纸，中间为记录纸)后 压下弹簧钢板，并将钢板套在绞链的活套里，这时就可作实验了。减震板12采用软性塑料板，用来减轻被击球撞击底盘产生的震动和再 次跳起得次数。如前所述，水平对中针3来调整底盘水平。测距尺 10使用来测被击球着落点到支球中心点距离的，也就是用来测被击 球被击出的距离的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能球球碰撞试验仪，其特征是：底盘（４）上固定有拉线柱（２）和球位能柱移动支架（７），球位能柱移动支架上滑动装有球位能柱（１），球位能柱上装有球位能柱座（６），被击球支架（１５）上装有球托（９），引入电源插座（８）接通球位能柱，底板上还装有记录纸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李学慧，刘志升，史维东，徐朋，李艳琴，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]