[發(fā)明專利]電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810072247.9
• 申請日: 2008-12-01
• 公開（公告）號: CN101515414A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳延行;陳延藝
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門市羅普特科技有限公司
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 廈門龍格專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 婁燁明

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于涉及一種教學(xué)儀器，尤其與一種可以低成本，高精度地進(jìn)行平拋實(shí)驗(yàn)，并可及時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀有關(guān)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有教學(xué)中，平拋實(shí)驗(yàn)儀器大至可分為兩類：一為頻閃照相；二為多次描跡。前者多為演示，后者為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。頻閃照相雖然實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確，但儀器昂貴，且實(shí)驗(yàn)周期長，實(shí)驗(yàn)成本高不宜學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。后者雖成本低，但實(shí)驗(yàn)粗略，實(shí)驗(yàn)原理不科學(xué)，學(xué)生只能了定性了解平拋的軌跡，不能進(jìn)一步分析平拋的特點(diǎn)，局限性很大。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，提供一種電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀，其可以低成本，高精度地進(jìn)行平拋實(shí)驗(yàn)，并可及時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有利于學(xué)生做探究性的學(xué)習(xí)。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀，所述的電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀包括：電火花發(fā)生器，其連接可產(chǎn)生勻強(qiáng)電場的兩電極板，兩電極板間設(shè)置有碳墨紙及坐標(biāo)紙，一將小球?qū)腚姌O間的斜槽。

所述的兩電極設(shè)置在一底板上，外側(cè)為透明電極。

所述的電極高為450mm，長為600mm。

所述的電極中間層為1mm×1mm的不銹鋼網(wǎng)，外層為有機(jī)玻璃，三層緊壓而成的。

采用上述技術(shù)方案，工作時(shí)，調(diào)節(jié)電火花發(fā)生器的電壓，使之在電極之間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場，此時(shí)，電極之間的空氣恰好沒有被擊穿。當(dāng)金屬球球被拋入電場中。由于靜電平衡的作用在金屬球的兩側(cè)的場強(qiáng)比其它位置的場強(qiáng)大很多，使金屬球兩測的空氣被擊穿，既打出電火花。從而使碳墨紙上的碳粉留在坐標(biāo)紙上。電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀可以低成本，高精度地進(jìn)行平拋實(shí)驗(yàn)，并可及時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有利于學(xué)生做探究性的學(xué)習(xí)。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的正常是電場示意圖；

圖3為本發(fā)明的小球拋入時(shí)的電場示意圖；

圖4為本發(fā)明的平拋軌跡記錄示意圖；

圖5為本發(fā)明的電極的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳述。

參閱圖1-5所示，電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀，所述的電火花平拋實(shí)驗(yàn)儀包括：電火花發(fā)生器1，其連接可產(chǎn)生勻強(qiáng)電場的兩電極板2、3，兩電極板間設(shè)置有碳墨紙4及坐標(biāo)紙5，一將小球?qū)腚姌O間的斜槽6。

工作時(shí)，調(diào)節(jié)電火花發(fā)生器1的電壓，使之在電極2，電極3之間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場，設(shè)電場強(qiáng)度為E。此時(shí)，電極之間的空氣恰好沒有被擊穿。電場分布如圖2。當(dāng)金屬球球被拋入電場E中。由于靜電平衡的作用使金屬球周邊的電場出現(xiàn)如圖3的分布，金屬球的兩側(cè)電場強(qiáng)度為E’。具有E’＞＞E。此時(shí)在金屬球的兩側(cè)的空氣出現(xiàn)被擊穿。既打出電火花。從而使碳墨紙上的碳粉留在坐標(biāo)紙上。(原理與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相似)如圖4為平拋軌跡記錄圖.

電極尺寸設(shè)計(jì)：由于電火花的頻率50HZ，每相鄰的時(shí)間間隔為0.02s，為此電極設(shè)計(jì)為高為450mm，長為600mm。由此平拋下落時(shí)間為：

t=2h9=2×0.4510=0.3s---(1)]]>

電火花兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝0.02S???????(2)

由(1)(2)可得在豎直方向可打出的點(diǎn)數(shù)最多可達(dá)N點(diǎn)

N=tT=0.30.02=15]]>(點(diǎn))