[發(fā)明專利]一種用于平拋運(yùn)動(dòng)演示的物理教具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810743035.2
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108877417B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳繼珍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京溧水高新產(chǎn)業(yè)股權(quán)投資有限公司
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 廣州海藻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44386
• 代理人: 鄭鳳姣

本發(fā)明具體涉及一種用于平拋運(yùn)動(dòng)演示的物理教具，采用絲桿組件作為提升組件，帶動(dòng)平拋組件上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)小球平拋初始高度調(diào)整；采用電動(dòng)推桿作為小球動(dòng)力來源，實(shí)現(xiàn)小球平拋初始速度調(diào)整；本教具對于平拋實(shí)驗(yàn)演示效果全面，保證教學(xué)質(zhì)量；在底座上設(shè)置了彈簧支撐式隔板，平拋組件下移時(shí)隔板壓進(jìn)插槽內(nèi)，被隔板擋住的小球解除阻擋，小球從而滑到水平滑道上，之后提升組件再次將橫向板提高到一定高度，進(jìn)行下一次平拋，而此時(shí)隔板已在彈簧作用下重新伸出，繼續(xù)對小球進(jìn)行阻擋；并增設(shè)了簡諧搖擺演示組件及控制組件，在一號小球落在回滾滑道時(shí)，通過感應(yīng)回滾滑道重量變化，控制電磁鐵松開吸附的二號小球，進(jìn)行搖擺運(yùn)動(dòng)展示，增強(qiáng)教學(xué)拓展性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物理教學(xué)教具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于平拋運(yùn)動(dòng)演示的物理教具。

背景技術(shù)

物體以一定的初速度水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)可看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)的物體，由于所受的合外力為恒力，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為一拋物線。平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅與拋出點(diǎn)的豎直高度有關(guān)；物體落地的水平位移與時(shí)間（豎直高度）及水平初速度有關(guān)，其速度變化的方向始終是豎直向下的。

然而傳統(tǒng)的平拋運(yùn)動(dòng)演示器過于簡單，在演示時(shí)無法更加客觀展示運(yùn)動(dòng)事實(shí)，并且小球位置不變、初始速度不變，使得實(shí)驗(yàn)演示效果不全面，影響教學(xué)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問題

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種用于平拋運(yùn)動(dòng)演示的物理教具，優(yōu)化完善教學(xué)效果。

（二）技術(shù)方案

一種用于平拋運(yùn)動(dòng)演示的物理教具，包括底座、提升組件、平拋組件及演示板；

所述提升組件設(shè)置在底座左端，平拋組件包括橫向板、電動(dòng)推桿及一號小球，橫向板左端連接提升組件，橫向板上設(shè)置有水平滑道，電動(dòng)推桿設(shè)置在水平滑道左端，電動(dòng)推桿的伸縮端向右伸出并連接有推板，一號小球設(shè)置在水平滑道內(nèi)，推板推動(dòng)小球沿水平滑道移動(dòng)；

所述演示板設(shè)置在底座右端，演示板上設(shè)置有網(wǎng)格線，演示板右端設(shè)置有擋板；所述演示板底部設(shè)置有回滾滑道；

所述底座對應(yīng)回滾滑道出口端設(shè)置有隔板，隔板插接在底座上的插槽內(nèi)，隔板底端與插槽底部通過彈簧連接；

所述橫向板右端與隔板右端對齊。

優(yōu)選的，所述提升組件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、頂板、絲桿、移動(dòng)螺母及導(dǎo)向桿，頂板設(shè)置在底座左端上方并通過豎直的導(dǎo)向桿固接底座左端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在頂板上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸向下伸出并連接絲桿，絲桿底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接底座，移動(dòng)螺母螺接在絲桿上并被導(dǎo)向桿穿過，橫向板左端連接移動(dòng)螺母。

優(yōu)選的，所述底座左端設(shè)置有凹槽，提升組件底端設(shè)置在凹槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述回滾滑道底部設(shè)置有支撐斜坡。

優(yōu)選的，還包括一類控制組件，一類控制組件包括PLC控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電動(dòng)推桿與PLC控制器電性連接。

優(yōu)選的，所述移動(dòng)螺母帶動(dòng)橫向板下移，將隔板壓進(jìn)插槽內(nèi)，被隔板擋住的一號小球解除阻擋，滑到水平滑道上。

優(yōu)選的，所述隔板被壓進(jìn)插槽后，水平滑道與回滾滑道出口齊平或低于回滾滑道出口。

優(yōu)選的，還包括簡諧組件，所述簡諧組件包括拓展板、拉繩及二號小球，拓展板設(shè)置在隔板頂部右側(cè)，拉繩一端固定在拓展板上，另一端連接有二號小球，隔板右側(cè)對應(yīng)設(shè)置有電磁鐵并在通電時(shí)將二號小球吸附。

優(yōu)選的，還包括二類控制組件，二類控制組件包括PLC控制器及稱重傳感器，稱重傳感器設(shè)置在回滾滑道底部，稱重傳感器、電磁鐵與PLC控制器電性連接。

優(yōu)選的，所述PLC控制器采用S7-200/300，稱重傳感器的型號為CZY902或CZY639。