一种用于研究平抛运动规律的实验教具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于研究平抛运动规律的实验教具，由平抛机构和底板组成，平抛机构包括滑槽轨道和斜面板，其中，斜面板为等腰直角三角形板，通过其一直角面与底板固定连接，且板面相互垂直，并通过支撑杆与底板联结加固，滑槽轨道与斜面板活动连接，其所在竖直面与斜面板板面垂直，且滑槽轨道可沿斜面板斜面滑动，通过在滑槽轨道上固定小球下滑起始点，根据滑槽轨道在斜面板斜面上自下而上滑动，在不同高度所确定的小球落点来描绘平抛运动轨迹，使平抛运动轨迹的描绘不受时间限制，本实用新型专利技术使操作方式简单方便，实验过程直观准确，实验效果明显，易于学生理解，有利于教学。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉一种教学用具，尤其是涉及一种在大、中学物理实验教学中描绘平抛运动轨迹和研究平抛运动基本规律的教具。
技术介绍
目前，大、中学物理教学中，涉及到讲授平抛运动的教学内容时，往往要进行实验来描绘平抛运动轨迹。若是演示实验，通常采用多媒体手段或频闪照相技术进行实验，若是学生实验，一般使用配套的“平抛运动实验仪”。但是，多媒体手段直观性差；频闪照相技术需要的设备复杂，对实验环境的要求高，实验操作过程也很繁杂；并且由于平抛运动过程很快，学生使用“平抛运动实验仪”进行实验时，往往对平抛运动过程中各点的确定存在困难， 从而无法准确地描出平抛运动的轨迹，当然也就谈不上研究平抛运动的规律。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能直观地演示出平抛运动的过程，便于准确地描绘出平抛运动的轨迹的实验教具，从而在对平抛运动的规律的研究活动中，实验的演示更直观准确，操作更简单方便。为了达到上述目的，本技术的一种通过以下技术方案实现一种用于研究平抛运动规律的实验教具，由平抛机构和底板组成，所述平抛机构包括滑槽轨道和斜面板，其中斜面板为等腰直角三角形板，通过其一直角面与底板固定连接，且板面相互垂直，并通过支撑杆与底板联结加固；滑槽轨道与斜面板活动连接，其所在竖直面与斜面板板面垂直，且滑槽轨道可沿斜面板斜面滑动；底板板体一侧设有水平调节螺钉，另一侧设有地脚螺钉，板面上设置有水平仪；滑槽轨道包括直角三角形状的斜面体，其一直角面沿锐角方向支出，斜面体的斜面及直角面支出段上固定有滑槽，且滑槽上连接有限位挡板，直角面支出段下端面与等腰直角三角形状的滑动体一直角面连接，滑动体的板面连接滑动体护板，由于滑动体为等腰直角三角形状，其斜边与滑动体两侧板面连接的滑动体护板构成一斜凹槽，斜面板的斜面嵌入滑动体与滑动体护板组成的凹槽内，并与滑动体斜面重合；所述滑动体护板上攻有螺孔，内装制动螺栓与斜面板顶接，旋动制动螺栓，改变螺栓与斜面板的顶接受力状态，滑槽轨道可沿斜面板斜面上下移动，限位挡板为金属材质，且沿端面开有两平行条孔， 并通过条孔与滑槽的槽沿卡接，滑动体和滑动体护板选用有机玻璃板制成。与现有技术相比，本技术的有益效果是本技术利用数学原理，在等腰直角三角形状的斜面板的斜面上设置可移动的滑槽轨道，可手动控制逐次平抛实验球，同一平抛轨迹上的不同点用不同高度的平抛运动在底板上的落点代替，使平抛运动轨迹的描绘不受时间限制，操作方式简单方便，实验过程直观准确，实验效果明显，易于学生理解，有利于教学。附图说明本技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1为本技术主视图的原理图；图2为本技术的原理图；图3为本技术的侧视图；图4为本技术的俯视图；图5为斜槽轨道的主视图；图6为斜槽轨道的A-A面剖视图。图中标记为底板1、滑槽轨道2、斜面体2-1、滑槽2-2、限位挡板2-3、滑动体2-4、 滑动体护板2-5、斜面板3、支撑杆4、水平调节螺钉5、地脚螺钉6、水平仪7、制动螺栓8、小球9。具体实施方式以下结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1、图3和图4中所示，一种用于研究平抛运动规律的实验教具，由平抛机构和底板1组成，所述平抛机构包括滑槽轨道2和斜面板3，其中斜面板3为等腰直角三角形板，通过其一直角面与底板1板面固定连接，且相互垂直，并通过支撑杆4与底板1联结加固，滑槽轨道2与斜面板3活动连接，并可沿斜面板3斜面滑动，其所在竖直平面与斜面板 3板面所在平面垂直，如图5和图6所示，所述滑槽轨道2包括直角三角形状的斜面体2-1， 其一直角面沿锐角方向支出，斜面体2-1的斜面及直角面支出段上固定有滑槽2-2，且滑槽 2-2连接有限位挡板2-3，所述限位挡板2-3为金属材质，且沿端面开有两平行条孔，通过条孔与滑槽2-2的槽沿活动连接，限位挡板2-3可以与槽沿接触部为中心转动并沿着槽沿推动，斜面体2-1直角面支出段下端面与等腰直角三角形状的滑动体2-4 —直角面连接，滑动体2-4的两侧板面连接滑动体护板2-5，由于滑动体2-4为等腰直角三角形状，其斜面与两侧的板滑动体护板2-5板面构成一斜凹槽，斜面板3的斜面嵌入滑动体2-4与滑动体护板 2-5组成的凹槽内，并与滑动体2-4斜面重合。如图1和图4中所示，底板1板体一侧设有水平调节螺钉5，另一侧设有地脚螺钉6，调节水平调节螺钉5并配合板面上设置有水平仪 7可将底板1保持在水平状态。滑动体护板2-5上可攻有螺孔，内装制动螺栓8，旋进制动螺栓8与斜面板3顶接，实现滑槽轨道2与斜面板3的固定，旋出制动螺栓8，改变螺栓与斜面板的顶接受力状态，滑槽轨道可沿斜面板斜面上下移动，滑动体2-4和滑动体护板2-5选用有机玻璃板制成，方便攻螺纹孔和连接安装。如图2、图1和图4中所示，以斜槽轨道2的直线段槽口为坐标原点0建立平面直角坐标系0ΧΥ，水平沿运动方向为X轴正向，竖直向下为Y轴正向，以水平面和斜面的交点处为坐标原点0’建立平面直角坐标系0’ V VX轴正向与X轴正向相同，Y’轴沿斜面与水平面相交的棱指向斜面增高的方向，当斜槽轨道2处于斜面板3斜面上某一位置，让一小球沿斜槽轨道2从相对于直线段槽口的某一高度处下滑，经直线段槽口后做平抛运动，落到坐标系0’ X’ Y所在的水平面M上，得一落点P，对P点的坐标，由上述结构和两坐标系的建立规则可知-X =x、Y’ =Y。如果让斜槽轨道2从斜面板3的斜面下端沿斜面运动，当它处于斜面上不同位置时，让一小球沿斜槽轨道从相对于直线段槽口的同一高度处滚下，则在水平面M上留下一系列的落点。上述过程相当于在小球下落过程中，用水平面M在不同高度处与小球平抛的轨迹相截，若小球的抛出点不变，水平面M自下而上平动，则小球在水平面M上的落点分布在一条直线上，但用斜槽轨道2从斜面底端沿斜面运动，代替M面自下而上的平动，且使落点在M面上展开而不分布在一条直线上，成45°的斜面设计保证Υ’=Υ成立。因此，用平滑线段连结这些落点，则得到落点轨迹，显然该落点轨迹与最后一个落点对应的平抛运动轨迹相同。使用时，如图1、图2和图4中所示，将本教具放在水平桌面上，通过底板1的水平调节螺钉5和水准仪9将底板1调整为水平，然后在底板5上表面依次铺上复写纸和白纸， 斜槽轨道2置于斜面板3的斜面上，使斜槽轨道滑动体1-4斜面能在斜面板2的斜面上滑动，将斜槽轨道2滑到斜面板2斜面的下部，并旋进滑动体护板2-5螺孔中的制动螺栓8将斜槽轨道2在斜面板2上制动，再将限位挡板2-3推到滑槽2-2上端适当位置，并于此处定位作为实验用小球9沿滑槽2-2下滑的起始点，将实验用小球9紧贴限位挡板2-3，让其沿着滑槽2-2滑下，经斜槽轨道2的水平段滑槽水平抛出，落在底板1上，并在白纸上留下一落点，由此而完成一个点的绘制，此时，旋出制动螺栓8，将斜槽轨道2沿斜面板2上滑一段距离，再旋紧斜槽轨道制动螺栓8制动，重复实验用小球9从限位挡板2-3处自由下滑，落在底板1上，并在白纸上留下一落点的过程，则在白纸上会留下一系列落点，用平滑线段本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于研究平抛运动规律的实验教具，由平抛机构和底板（１）组成，其特征在于：平抛机构包括滑槽轨道（２）和斜面板（３），其中，斜面板（３）为等腰直角三角形板，通过其一直角面与底板（１）固定连接，且板面相互垂直，并通过支撑杆（４）与底板（１）联结加固，滑槽轨道（２）与斜面板（３）活动连接，其所在竖直面与斜面板（３）板面垂直，且滑槽轨道（２）可沿斜面板（３）斜面滑动；所述的底板（１）板体一侧设有水平调节螺钉（５），另一侧设有地脚螺钉（６），板面上设置有水平仪（７）。

【技术特征摘要】
1.一种用于研究平抛运动规律的实验教具，由平抛机构和底板(1)组成，其特征在于 平抛机构包括滑槽轨道(2)和斜面板(3)，其中，斜面板(3)为等腰直角三角形板，通过其一直角面与底板(1)固定连接，且板面相互垂直，并通过支撑杆(4)与底板(1)联结加固，滑槽轨道(2)与斜面板(3)活动连接，其所在竖直面与斜面板(3)板面垂直，且滑槽轨道(2)可沿斜面板(3)斜面滑动；所述的底板(1)板体一侧设有水平调节螺钉(5)，另一侧设有地脚螺钉(6 )，板面上设置有水平仪(J)。2.根据权利要求1所述的一种用于研究平抛运动规律的实验教具，其特征在于所述滑槽轨道(2)包括直角三角形状的斜面体(2-1)，其一直角面沿锐角方向支出，斜面体 (2-1)的斜面及直角面支出段上固定有滑槽(2-2)，且滑槽(2-2)上连接有限位挡板0-3)， 直角面支出段下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：实用新型
国别省市：51