[發(fā)明專利]平拋運(yùn)動(dòng)演示儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410128501.8
• 申請(qǐng)日: 2014-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN103943002A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代偉;謝春茂;牟紅;王琦;蔣再琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西華師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 南充三新專利代理有限責(zé)任公司 51207
• 代理人: 杜應(yīng)龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置，特別是演示平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律所用的演示實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

在物理實(shí)驗(yàn)裝置中，尤其是力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，經(jīng)常要涉及演示平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。我們都知道在拋體運(yùn)動(dòng)中有一種特殊情況，物體被拋出時(shí)的初速度方向沿水平方向，即物體具有水平初速度，且只在重力作用下所作的曲線運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。在分析平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)我們可以將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。水平方向的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)。為了達(dá)到在物理教學(xué)中研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡、驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)是水平向前的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，已有不少實(shí)驗(yàn)裝置，但各有優(yōu)劣。

已有的平拋運(yùn)動(dòng)演示儀存在的主要缺點(diǎn)是拋體只用一個(gè)小球，加之拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，速度快，學(xué)生根本看不清拋體的運(yùn)動(dòng)軌跡，現(xiàn)有的演示儀器大多數(shù)不能呈現(xiàn)出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，雖然有的平拋運(yùn)動(dòng)演示儀如專利號(hào)為CN87205180的實(shí)用新型專利用磁力吸放件、吸放拋體，用平動(dòng)替代滾動(dòng)，當(dāng)物體作平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用固定在拋體上的筆尖和鋼質(zhì)軌跡記錄面板的座標(biāo)紙“軟”接觸，一次自動(dòng)準(zhǔn)確描繪出一條清晰運(yùn)動(dòng)軌跡。但這種演示儀器給學(xué)生的感覺是拋體作平動(dòng)和他們想象中的拋體不太一樣，同樣的這種演示儀器還是由于拋體運(yùn)動(dòng)速度太快，給學(xué)生觀察的時(shí)間太短，學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的映像一點(diǎn)也不深刻。又如專利號(hào)為201120106303的實(shí)用新型專利，它利用傳感器技術(shù)獲得拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)精確的時(shí)間測(cè)量，并能記錄小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間值，顯示所測(cè)得的時(shí)間值數(shù)據(jù)，還實(shí)現(xiàn)了讓教學(xué)實(shí)驗(yàn)和電腦相結(jié)合。但該發(fā)明還是沒有解決拋體運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)的問題，學(xué)生對(duì)于拋體運(yùn)動(dòng)軌跡的認(rèn)識(shí)還是得通過老師的理論分析得出。所以老師為了將拋體的運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)給學(xué)生只能通過多媒體課件或頻閃照片這些傳統(tǒng)的辦法。也有的平拋運(yùn)動(dòng)演示儀采用在高高懸掛的瓶子側(cè)面安放一水平管子，用管子中噴出的水流來呈現(xiàn)拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡，但是這種演示儀器不能直觀形象地演示這種軌跡是由拋體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的。因此，以上方法都不能使學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，演示儀器給學(xué)生的映像不深刻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能克服公知技術(shù)缺點(diǎn)，使演示儀器能很好演示平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，讓學(xué)生不但可以看到平拋運(yùn)動(dòng)的拋體是一個(gè)小球，和學(xué)生想象中的拋體一致，同時(shí)還可以讓學(xué)生看到拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線，同時(shí)還可記錄拋體在某一時(shí)刻的坐標(biāo)，分析平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌跡的一種平拋運(yùn)動(dòng)演示儀。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案為：一種平拋運(yùn)動(dòng)演示儀，有一矩形底板，底板上安裝一調(diào)速電機(jī)，電機(jī)軸與一豎直安裝的螺旋提升裝置相連，所述的螺旋提升裝置容納在一個(gè)圓筒內(nèi)，并容納有一組試驗(yàn)小球，所述螺旋提升裝置由支撐裝置固定位置，在圓筒的上部有一第一開口，開口連接一管式平拋軌道，圓筒的下部有一第二開口，第二開口與一弧形回收槽連接，第一開口，第二開口均處于圓筒一側(cè)，設(shè)有一個(gè)豎直的后立板，后立板上安裝有測(cè)量裝置。

采用上述方案，學(xué)生可以獲得一個(gè)形象的作平拋運(yùn)動(dòng)的球體的拋物線軌跡，克服了公知技術(shù)的不足，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。

下面結(jié)合圖示及實(shí)施例對(duì)方案作更詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1為平拋運(yùn)動(dòng)演示儀的主視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為平拋運(yùn)動(dòng)演示儀計(jì)算的圖示Ⅰ；

圖5為平拋運(yùn)動(dòng)演示儀計(jì)算的圖示Ⅱ。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，所述的平拋運(yùn)動(dòng)演示儀有一矩形底板1，底板下端裝有底座螺釘2，底板上面的一端裝有調(diào)速電機(jī)3，電機(jī)軸與一豎直安裝的螺旋提升裝置相連，所述的螺旋提升裝置中間有一立軸4，沿立軸固定有一圈螺旋片5，立軸及螺旋片均裝入一個(gè)長形的圓筒6內(nèi)，沿螺旋片5裝滿試驗(yàn)小球7，所述小球用塑料作成，立軸4上端的軸承座8通過法蘭固定在上支撐板9上，上支撐板的兩端由左立板10及右立板11支撐，左立板及右立板固定在矩形底板1的兩個(gè)短邊上，形成門式框架，所述門式框架形成螺旋提升裝置的支撐裝置。