[實用新型]一種新型電火花平拋軌跡記錄儀裝置

有效

• 申請號: 201721153650.5
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN208805960U
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 柯勝;廖宇維
• 申請（專利權）人: 柯勝
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 遵義浩嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 52112
• 代理人: 張利秋

本實用新型涉及一種新型電火花平拋軌跡記錄儀裝置，包括有電火花發生器，第一電極板、第二電極板、導電墨粉紙、打印白紙、發射器和小鋼球，電火花發生器電連接可產生勻強電場的第一電極板和第二電極板，導電墨粉紙設于第一電極板的表面，打印白紙位于導電墨粉紙上，第二電極板通過支撐面板與第一電極板連接，發射器設于靠近所述第一電極板的側面，小鋼球在發射器的作用下可從發射器的前端口彈出并做拋體運動。本實用新型所述的裝置利用火花放電進行拋體實驗，并記錄其運動軌跡，及時獲取實驗數據，有利于學生對小鋼球的運動情況進行深入研究，具有結構簡單，攜帶及使用方便，可提高教學水平，還為中學物理學教學提供了一種新型教學實驗裝置。

技術領域

本實用新型屬于中學物理力學教學與實驗儀器技術領域，具體來說涉及一種新型電火花平拋軌跡記錄儀裝置。

背景技術

平拋運動是中學物理教材運動學中的一個重要概念，物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運動叫做平拋運動。平拋運動的物體，由于所受的合外力為恒力，所以平拋運動是勻變速曲線運動,平拋物體的運動軌跡為一拋物線。平拋運動是曲線運動, 平拋運動的時間僅與拋出點的豎直高度有關；物體落地的水平位移與豎直高度及水平初速度有關。老師在教學過程中一般通過多次拋出小球，并猜測小球的運動方向，一次描出一個點逐步來描繪其運動軌跡，不僅實驗誤差大，而且其效率低。現有的平拋運動演示儀能夠直觀地展現平拋運動中縱向的運動情況，但無法留下運動痕跡，學生不能根據運動痕跡進行計算驗證平拋運動定理。

高中物理必修2（人民教育出版社，2010年4月第4版）第五章“曲線運動”第3節實驗：研究平拋運動，關于平拋軌跡記錄的參考案例，在原課本中共講述了三個參考案例，這些實驗案例在構思、原理、方法和學生的可參與性方面都很好，但是學生在實際操作過程中卻存在以下缺點：

參考案例一：1、小球做平拋運動是一瞬間完成，這里每一次只能記錄一個點的位置，就每一個點來說都存在誤差；2、下一個點需要小球再次做平拋運動，每一次小球做平拋軌跡之間存在誤差；3、此實驗耗時過長，需要學生十到十五分鐘的時間才能完成此實驗。

參考案例二：1、本實驗裝置中的液體將影響實驗中平拋的軌跡記錄；2、液面高度隨實驗時間的推移而降低，影響平拋初速度。

參考案例三：1、應用實驗器材多，數碼照相機拍照，不需要對照片進行處理；2、實驗過程中所需要的時間比較長，不利于教學演示。

由此可見，在現有物理教學中，平拋實驗儀器大至可分為兩類：一是采用多次描跡方法，二是采用頻閃照相方法。前者一般為學生分組實驗，后者多為演示實驗。多次描跡方法雖成本低，但實驗粗略，實驗原理不科學，學生只能了定性了解平拋的軌跡，不能進一步分析平拋的特點，局限性很大。而采用頻閃照相方法雖然實驗準確，但儀器昂貴，且實驗周期長，實驗成本高不宜學生動手實驗。

因此，在進行高中物理必修2第五章的內容進行教學時，由于涉及到曲線運動、平拋運動的研究，可以通過運動軌跡顯示儀演示小球的運動軌跡，還能把美麗的運動軌跡記錄下來，這樣不僅可以提高教學過程中的演示效果，并能讓學生更加直觀準確地認識平拋運動。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種利用火花放電，高精度地進行拋體實驗，方便記錄小球作拋體運動的軌跡，并可及時獲取實驗數據，有利于學生對小球的運動情況進行更深入的研究，得出其運動規律，并具有結構簡單，使用方便，實驗過程形象直觀，具體地說是一種新型電火花平拋軌跡記錄儀裝置。