[實用新型]平拋實驗儀

無效

• 申請號: 01249708.8
• 申請日: 2001-09-14
• 公開（公告）號: CN2499917Y
• 公開（公告）日: 2002-07-10
• 發明（設計）人: 黃新萬
• 申請（專利權）人: 黃新萬
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域：

本實用新型是一種物理實驗裝置——平拋實驗儀。

二、背景技術：

目前，研究平拋運動規律的實驗方法有：1、利用描跡方法研究其運動軌跡；2、利用閃光照片定量研究其運動規律；3、利用平拋運動分解儀定性分析其運動規律。第一種方法只能定性說明其運動軌跡，不能研究運動規律。第二種方法能定量分析平拋運動規律，分析深刻，效果好，但實驗設備復雜，價格高、操作難度大，只能在暗室中進行，因此很難普及。教學中常用已拍好的現成照片，學生不能親自實驗，教師不好進行演示。第三種方法利用對比方法間接分析平拋運動，該方法仍屬于一種定性方法。

三、發明內容：

本實用新型的目的在于提供一種將平拋運動的運動軌跡信號送入電腦計時控制器進行顯示的平拋實驗儀。也就是將平拋運動中平拋球在不同的時刻與不同的位置變成信號送入電腦計時控制器儲存顯示，以便定量分析平拋球的運動規律。該裝置還能研究碰撞運動中的動量守恒。

本實用新型的技術方案是：由電腦計時控制器和平拋實驗裝置組成，其特征在于：在平拋實驗裝置的框架上設有多組水平運動測量光電門和多組豎直運動測量光電門；水平運動測量光電門和豎直運動測量光電門在框架內形成紅外線測控平面；每組光電門由一個發光器和一個接收器組成，相對設置；發光器通過多芯電源線與電腦計時控制器連接；接收器通過多芯電纜信號線與電腦計時控制器連接。實驗時，當平拋球從下滑槽進入平拋實驗裝置的框架內往下運動時，將先后遮擋豎直和水平方向的各組光電門，在遮擋第一個光電門時，啟動計時器，在不同的擋光時刻將產生相應的控制信號，電腦計時控制器收到此信號時就記錄此刻的時間數值，同時也記錄相關的光電門的序號。根據記錄的豎直方向和水平方向的時間就可以定量地分析平拋球在兩個方向上的運動規律。

四、附圖說明：

圖1為本實用新型平拋實驗裝置示意圖；

圖2為電腦計時控制器外殼示意圖；

圖3為圖2后背示意圖。

圖中：1-平拋球，2-下滑槽，3-框架，4-發光器，5-多芯電源線，6-接收器，7-多芯電纜信號線，8-數字顯示窗。

五、實施方式：

如圖1所示，本實用新型的平拋實驗裝置由下滑槽2、框架3構成，下滑槽設置在框架的上方，下滑槽與框架的連接處設有缺口，實驗時平拋球從缺口進入框體平面內。在框架的上下框上，設置3組水平運動測量光電門，即上框設置3個發光器4，下框對應設置3個接收器6。在框架的左右框上設置3個豎直運動測量光電門，即在右框設置3個發光器，左框對應設置3個接收器。6組光電門在框內形成一個紅外線測控平面。所述6組光電門的發光器通過多芯電源線5接入電腦計時控制器，接收器通過多芯電纜信號線7接入電腦計時控制器。實驗時，平拋球1由下滑槽向下滑，當進入框架時，首先將靠近左邊的一組光電門的光線遮住，隨著平拋球往下運動，相繼遮擋住各組光電門的光線，在這些不同的時刻所產生的信號通過多芯電纜信號線輸入電腦計時控制器顯示，然后根據這些記錄的數據，就可定量分析平拋球的運動規律。

本實用新型也可用于作碰撞實驗，方法如下：

在下滑槽的下端口處放一塑料小球，并讓小球靜止，將另一個質量較大的，大小相同的金屬球從下滑槽的某一高處下滑，兩球將在端口處發生碰撞，兩球將先后作平拋運動，在紅外線測控平面內先后遮擋光電門，電腦計時控制器將記錄兩球在不同光電門處的時間和相應的光電門序號。根據水平方向的時間值和光電門間的距離可以求出兩球碰撞后的速度。碰撞前，質量較小的球的速度為0，讓質量較大的球從原來相同高度處單獨往下滑，不作碰撞，由于此時重球作平拋運動，因此可求出它的水平速度，而該速度與該球碰撞前的速度近似相等，因此，利用這些數據可以驗證碰撞球的動量是否守恒。