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[實用新型]激光法拋體運動軌跡打印儀有效

專利信息
申請號: 201920001432.2 申請日: 2019-01-02
公開(公告)號: CN209657603U 公開(公告)日: 2019-11-19
發明(設計)人: 蘭振宇;羅永新;彭雯晞 申請(專利權)人: 懷化學院
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
地址: 418000 湖*** 國省代碼: 湖南;43
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 激光發射器 拋體運動 高功率激光 坐標紙 拋體 水平調節螺母 物理實驗裝置 本實用新型 分析和研究 安全開關 安全隱患 物理教學 運動軌跡 運動過程 擋板 發射 打印儀 光電門 激光法 激光頭 數據線 限位板 橡膠圈 總開關 電阻 軌道 畫板 平拋 燒灼 底座 海綿 電源 直觀 透明 記錄 幫助
【說明書】:

本實用新型屬于物理實驗裝置領域,提供了一種激光法拋體運動軌跡打印儀。該裝置由畫板、激光發射器、平拋軌道、光電門、斜拋軌道、透明限位板、擋板、海綿、底座、水平調節螺母、坐標紙、數據線組成;其中激光發射器由外殼、電源、安全開關、激光頭、LED指示燈、導線、電阻、總開關、橡膠圈構成。本裝置通過用能發射高功率激光的激光發射器作為拋體,使得拋體在裝置上運動的過程中,能發射高功率激光,燒灼坐標紙留下運動軌跡,以達到記錄拋體運動過程的作用。同時本裝置杜絕了激光發射器在運動過程中的各種安全隱患,且操作簡單,現象直觀,造價低廉,能為物理教學精確分析和研究拋體運動的軌跡提供幫助。

技術領域

本實用新型屬于物理實驗裝置領域,是一種激光法拋體運動軌跡打印儀。

背景技術

在高中物理教學中,拋體運動是必修的、一個較為重要且學生難以理解的知識內容,“研究平拋運動”實驗是高中物理一個必做實驗,在這個實驗中,教材指出“我們首先設法描繪某物體做平拋運動的軌跡,然后通過這個軌跡研究平拋運動的特點”。

發明提供一種激光描繪拋體(包括平拋運動)軌跡的方法,并能將拋體運動的整條軌跡完整清晰地印刻于坐標紙上,既簡單直觀,還能測出拋體運動的初速度,取下坐標紙,便能讓老師或學生對拋體運動(包括平拋運動)軌跡進行更為親近、簡便且精確的數據處理,理解中學物理課程中拋體運動的分運動特征。特別是平拋運動的水平分運動是勻速直線運動,豎直分運動是自由落體運動這樣的概念。

發明內容

本實用新型通過用能發射激光的小型高功率激光器作為拋體,激光燒灼坐標紙留下印記的方式,來記錄物體做拋體運動時的軌跡。且在物體做拋體運動時的初始時刻,通過用光電門記錄激光頭遮擋的時間,再用游標卡尺測出激光頭的直徑,即可算出物體做拋體運動時的初速度。由此便能得到一條完整而清晰的物體做拋體運動軌跡,以及其初速度。

如圖1所示,激光法拋體運動軌跡打印儀由畫板(1)、激光發射器(2)、平拋軌道(3)、光電門(4)、斜拋軌道(5)、透明限位板(6)、擋板(7)、海綿 (8)、底座(9)、水平調節螺母(10)、坐標紙(11)、數據線(14)組成,其中激光發射器(2)的內部結構如圖3示,它由外殼(15)、電源(16)、安全開關 (17)、激光頭(18)、LED指示燈(19)、導線(20)、電阻(21)、總開關(22) 和橡膠圈(23)構成。

底座(9)四個腳上設有水平調節螺母(10),借助水泡水平儀即可調節儀器水平。畫板(1)固定在底座(9)上,平拋軌道(3)和斜拋軌道(5)通過圓木固定在畫板(1)上,注意平拋軌道(3)和斜拋軌道(5)與畫板(1)之間留出適當的間隙,要使激光發射器(2)的激光頭(18)對著畫板(1)時,能順利通行,且能有效通過軌道末端上方的光電門(4)。

在平拋軌道(3)和斜拋軌道(5)末端的上方分別設置光電門(4),并固定于畫板(1)上,注意光電門(4)的高度要調節到當激光發射器(2)運動到此時,激光發射器(2)的激光頭(18)能順利通過且能有效遮擋;再在畫板 (1)上鉆孔,使光電門(4)的數據線(14)通到畫板(1)的背面,去連接計時計數測速儀(圖中未畫出)。

將坐標紙(11)鋪開用工字釘(圖中未畫出)固定在畫板(1)上;畫板 (1)下方即底座(9)上鋪設緩沖海綿(8),當激光發射器(2)落下來時起到緩沖的作用;在畫板(1)右下方即底座(9)右端固定一塊擋板(7),防止激光發射器(2)滾出裝置。

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