[實用新型]運動物體時空軌跡顯示記錄儀

無效

• 申請號: 00268434.9
• 申請日: 2000-12-26
• 公開（公告）號: CN2457682Y
• 公開（公告）日: 2001-10-31
• 發明（設計）人: 付新盛
• 申請（專利權）人: 付新盛
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種教學實驗儀器，特別是一種運動物體時空軌跡顯示記錄儀。

目前，在中學物理和解析幾何教學中，采用幻燈、電影、電腦等來顯示物體在兩維空間運動狀態雖簡便易行，但由于此種方式是予先人為設定，故說服力不強，同時，也無法直觀地將時-空軌跡真實地同時顯現出。曾有一種電暈潛影式運動軌跡儀，其結構包括實驗箱體以及可在實驗箱體內運動的運動物體，實驗箱體是由基座以及相互平行設置在基座上的鋁板及銅絲網、附著在銅絲網內壁上的蠟紙構成，而運動物體采用的為一鋼球，使用時，它需在鋁板和銅絲網間施加2500V以上的高電壓，當鋼球在鋁板和銅絲網組成的放電腔中運動時，鋼球所在處將造成極小空隙，從而形成強電場，產生高壓放電。而放電產生的局部高溫可使該處蠟紙上的蠟融化并極化，蠟凝固后極化電荷保存，形成靜電潛影。此后，再通過顯影粉對靜電潛影進行顯影，最終來顯現出物體的運動軌跡。該運動軌跡儀由于每次實驗均需要換新的蠟紙并進行顯影操作，故既造成了浪費，操作也較為麻煩，而2500V的高電壓，操作時也極不安全。同時，演示時也無法同步直觀地將運動物體的時-空軌跡直接進行顯現，并且，演示后通過顯影顯現出的軌跡較為細小，也不便于學生觀察。

本實用新型的目的在于提供一種運動物體時空軌跡顯示記錄儀，它使用安全、操作簡便，它既可形象直觀同步真實地顯現出物體運動過程中的時空軌跡，又可將整個運動物體的時空軌跡進行記錄。

其具體解決方案是：實驗箱體中構成運動物體運動空腔的其中一擋板的內壁上設置有一其上均布有含有磁性材料小腔體的磁性顯示板，而運動物體內設置有一周期交變磁場發生器，在其作用下運動物體在運動過程中可將所經之處磁性顯示板小腔體中的磁性材料隨磁場強弱的變化不同程度地吸附在顯示板內壁顯示面上，從而構成一條隨時間周期變化的兩維空間時-空軌跡線。

另則，所述的周期交變磁場發生器由振蕩信號發生器、與振蕩信號發生器輸出端連接的勵磁線圈及鐵芯構成或由與外部交變電源連接的勵磁線圈及鐵芯構成。

再則，實驗箱體中構成運動物體運動空腔的其中一擋板為透明體，以利于學生進行直觀地觀察。

本實用新型利用運動物體內設置的周期交變磁場發生器使磁性顯示板上顯現出運動物體隨時間呈同期變化的磁軌跡線，使其使用安全、操作簡便，并可生動、形象、同步直觀真實地顯示和記錄豎直下落、平拋、斜拋運動物體的直線運動、曲線運動的運動狀態和軌跡，通過該實驗以較強的說服力及較短的時間使學生獲得正確而鞏固的物理知識，本實用新型實為一種理想的可供在教學實驗和研究中推廣使用的運動物體時空軌跡顯示記錄儀。

下面通過實施例結合附圖對本實用新型進行詳細描述：

圖1為本實用新型實施例1實驗箱體的結構主視圖。

圖2為圖1的結構側視圖。

圖3為本實用新型實施例1運動物體的結構主視圖。

圖4為圖3的側視圖。

圖5為實施例2運動物體的結構主視圖。

實施例1：

圖1、圖2中，框架2固定連接在基座5上，擋板7采用的為一其上設置有拉手8的透明玻璃擋板，它與擋板3分別對應插接在框架上、下部位的插接槽內，從而由框架2及兩檔板7、3構成運動物體的運動腔體，擋板3的內壁上粘接有一磁性顯示板9，而該磁性顯示板9上密布有蜂巢狀腔體，腔體內設置有粉狀磁性材料。另則，構成運動腔體側壁的框架上設置有用于插接發射運動物體施動機構發射桿的插孔6、10，而框架的頂部安裝有水平儀1。

圖3、圖4運動物體中的殼體11為一圓柱型殼體，其內設置的周期交變磁場發生器的勵磁線圈12位于殼體的中部，并且，設置在勵磁線圈內的鐵芯13的兩端置于殼體的外部，而振蕩信號發生器14也設置在殼體11內。

使用時，應首先通過基座5上的調整螺釘4調整其水平度，打開交變磁場發生器工作開關15，根據所做實驗平拋、豎直下落、斜拋所需位置的不同，可將夾持有運動物體的施動機構設置在腔體的上部或下部，利用插入插孔6中或插孔10中的發射桿進行發射，同時，也應將擋板7、3插接好。運動物體在腔體中運動時，由于振蕩信號發生器輸出的電信號在勵磁線圈的作用下可使鐵芯13兩端處的磁場發生周期變化，將所經之處磁性顯示板9處腔體中的磁性材料隨磁場的強弱變化不同程度地吸附在磁板的顯示面上，從而構成一條隨時間規律交替變化的兩維空間時-空軌跡線。待實驗觀察記錄結束后可利用磁性抹跡擦消去顯示面上的運動軌跡線。

實施例2：

本實施例運動物體中的周期交變磁場發生器僅由勵磁線圈16及鐵芯17構成。工作時，勵磁線圈16通過導線18與220V、50HZ的市電連接，而其余結構及工作過程與實施例1相同。