一种平抛钢球运动规律研究实验仪制造技术

本发明专利技术涉及一种平抛钢球运动规律研究实验仪，包括自由落体枪管、平抛枪管、支撑杆和底座，所述支撑杆固定在底座上，自由落体枪管和平抛枪管分别固定在支撑杆上端；所述自由落体枪管内设有自由落体射击枪杆弹簧和自由落体射击枪杆；平抛枪管内设有平抛射击枪杆弹簧和平抛射击枪杆，所述自由落体射击枪杆和平抛射击枪杆的后端均连接手拉环，所述自由落体射击枪杆弹簧和平抛射击枪杆弹簧后端也连接手拉环；所述自由落体枪管的前端设有自由落体钢球碰撞块和配合的自由落体钢球，所述平抛枪管的前端设有平抛碰撞滑块和配合的平抛钢球。本发明专利技术的有益效果是：结构合理，实验效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利设及实验仪，尤其设及一种平抛钢球运动规律研究实验仪。
技术介绍
平抛运动是中学物理教材运动学中的一个重要概念，教师在教学中，为了让学生 明白，在不考虑阻力的情况下，平抛运动的物体可W分解为水平方向的匀速直线运动和竖 直方向的自由落体运动。通常使用的传统的实验演示仪器如图9和图10所示，图9小球从圆 形轨道A处轨下，从B处抛出，可W观察平抛运动，但无法透彻地研究平抛运动规律，图10的 A、B上端为弹性片，此状态下球1被B弹性片夹住，球2放于B弹片前，敲打A柱，2号球被弹出做 平抛运动，同时1号球自由落体，但是，在实验操作过程中不很稳定，实验精度不很高，二球 落地点相距较远，不利于比较，效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供一种结构合理，实验效果好的平抛钢 球运动规律研究实验仪。 为实现上述目的，本专利技术采用了 W下技术方案： 运种平抛钢球运动规律研究实验仪，包括自由落体枪管、平抛枪管、支撑杆和底 座，所述支撑杆固定在底座上，自由落体枪管和平抛枪管分别固定在支撑杆上端;所述自由 落体枪管内设有自由落体射击枪杆弹黃和自由落体射击枪杆;平抛枪管内设有平抛射击枪 杆弹黃和平抛射击枪杆，所述自由落体射击枪杆和平抛射击枪杆的后端均连接手拉环，所 述自由落体射击枪杆弹黃和平抛射击枪杆弹黃后端也连接手拉环;所述自由落体枪管的前 端设有自由落体钢球碰撞块和配合的自由落体钢球，所述平抛枪管的前端设有平抛碰撞滑 块和配合的平抛钢球。 作为优选:所述平抛枪管的前端设有平抛碰撞块移动滑槽用于限位平抛碰撞块； 增加该碰撞块W保证平抛钢球与自由落体钢球同时运动之目的。 作为优选:所述底座上还设有平衡稳固块。 作为优选:所述自由落体钢球的球屯、与平抛钢球的球屯、位于同一水平面上。 本专利技术的有益效果是： 1)设计了平抛碰撞块是为了保证自由落体碰撞过程与平抛碰撞过程作用时间相 同，W保证平抛钢球与自由落体钢球同时从同一高度开始运动； (2)设计了平抛钢球质量与平抛碰撞块质量相同，是为了能够把平抛碰撞块的能 量完全传递给平抛钢球； (3)自由落体钢球的悬挂方法采用了力矩原理，使之自由落体钢球在碰撞前处于 稳定状态； (4)采用了弹黃产生的弹性力，使之平抛射击枪杆与自由落体射击枪杆同时加速。【附图说明】 图1是本专利技术结构示意图； 图2是自由落体钢球稳定悬挂受力分析示意图； 图3自由落体射击枪杆与平抛射击枪杆拉起瞬间示意图； 图4是自由落体钢球与平抛钢球碰撞后瞬间状态示意图； 图5是自由落体钢球与平抛钢球下落至空中某一位置状态示意图； 图6是自由落体钢球与平抛钢球落地末状态示意图； 图7是自由落体射击枪杆和平抛射击枪杆后端整体结构示意图； 图8是自由落体射击枪杆和平抛射击枪杆后盖结构示意图； 图9是现有的平抛实验演示仪视图； 图10是现有的平抛实验演示仪视图；【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本 专利技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还 可W对本专利技术进行若干改进和修饰，运些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围 内。 如图1所示，为完全机械式平抛钢球运动规律研究实验仪。1、底座调平支腿，2、支 杆固定螺丝，3、底座，4、实验仪平衡稳固块，5、支撑杆，6、自由落体、平抛枪管右禁铜圈，7、 自由落体、平抛枪管左禁铜圈，8、自由落体、平抛与支撑杆禁铜螺丝，9、平抛枪管，9-41、平 抛射击枪杆，9-42、平抛枪杆弹黃，10、自由落体枪管，10-20、自由落体碰撞块与钢球接触支 点，10-21、自由落体碰撞块转动轴，10-31自由落体射击枪杆，10-32、自由落体碰撞杆弹黃； 11、手拉环。 如图2所示，为自由落体钢球稳定悬挂受力分析示意图。10-1、自由落体钢球；10-20、钢球稳定支点；10-21、自由落体碰撞块转动轴;10-2、自由落体钢球碰撞块。 如图7和图8所示，为自由落体射击枪杆、平抛射击枪杆及其连接弹黃后端整体与 后盖结构示意图。10-31、自由落体射击枪杆弹黃；10-32、自由落体射击枪杆;9-41、平抛射 击枪杆;9-42、平抛射击枪杆弹黃；由9-0、平抛射击枪杆后盖和10-0、自由落体射击枪杆后 盖组成的一体式后盖。仪器组装与操作步骤：1、仪器安装用支杆固定螺丝2把支撑杆5固定在底座3上，将平抛枪管9、自由落体枪管10分别 穿入支撑杆5上端对应位置，用螺丝8固定于支撑杆上，分别采用自由落体、平抛枪管左右禁 铜圈7、6再次加固，如图1所示;把自由落体射击枪杆弹黃10-32与平抛射击枪杆弹黃9-42分 别套固接于后座自由落体枪管10与平抛枪管9内侧中，即弹黃始端固定在与支撑杆5面齐平 的枪管处，把自由落体射击枪杆10-31和平抛射击枪杆9-41的碰撞端分别装入枪管中，将后 座盖10-0、9-0盖在平抛枪管9和自由落体枪管10后面，并将弹黃10-32、9-42终端与后盖固 连，并用螺丝分别与自由落体射击枪杆10-31与平抛射击枪杆9-41螺接，需要强调的是自由 落体枪杆后盖9-0与平抛射击枪杆后盖10-0为一整体，后盖表面安装有手拉环11，如图I所 示;将自由落体钢球10-1悬夹在自由落体钢球碰撞块10-2的钢球接触支点10-20与前壁间， 将平抛钢球9-1放于平抛碰撞滑块9-3前端，在实验仪底座上放上平抛实验仪平衡稳固块4。 仪器制作要求:平抛钢球与自由落体钢球质屯、处在同一个水平面上，即hi = h2。如图1所示。 2、操作步骤 在平抛实验仪安装好后。实验时，在自由落体钢球和平抛钢球落地点铺一块木板， 木板上铺一张白纸，其上再铺一张复写纸。用手钩住自由落体射击枪杆10-31和平抛射击枪 杆9-41后盖手拉环11，沿着径向方向拉后盖至适当距离，由于平抛射击枪杆后盖10-0与自 由落体射击枪杆后盖9-0为一整体，故平抛射击枪杆9-41、平抛射击枪杆弹黃9-42与自由落 体射击枪杆10-31、自由落体射击枪杆弹黃10-32同时被拉至一定距离，自由落体射击枪杆 弹黃10-32、平抛射击枪杆弹黃9-42具有较大弹性势能，如图3所示;此时，放掉手拉环即放 掉后盖11，在弹黃弹性力的作用下，平抛射击枪杆9-41和自由落体射击枪杆10-31做加速运 动，平抛射击枪杆9-41和自由落体射击枪杆10-31分别与平抛碰撞滑块9-3和自由落体钢球 碰撞块10-2发生碰撞，平抛碰撞滑块9-3撞击平抛钢球9-1，平抛钢球9-1作平抛运动，同时 自由落体碰撞块10-2围绕自由落体碰撞块10-2转动轴10-21转动，钢球接触支点10-20被弹 起，自由落体钢球10-1就会自由下落，运样平抛钢球9-1与自由落体钢球10-1同时开始在空 中运动，如图4所示河W观察到平抛钢球9-1与自由落体钢球10-1在运动过程中，始终处在 同一水平面上，如图5所示;最终会同时落在复写纸上，从而在白纸上印上痕迹，如图6所示。 需要说明的是:设计的平抛碰撞块滑头9-31在平抛碰撞块移动滑槽9-2中滑动，是 为了保证平抛碰撞块9-3能够平稳运行，如图6所示，与此同时，自由落体钢球碰撞块10-2被 撞击，围绕自由落体碰撞块转动轴10-21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平抛钢球运动规律研究实验仪，其特征在于：包括自由落体枪管、平抛枪管、支撑杆和底座，所述支撑杆固定在底座上，自由落体枪管和平抛枪管分别固定在支撑杆上端；所述自由落体枪管内设有自由落体射击枪杆弹簧和自由落体射击枪杆；平抛枪管内设有平抛射击枪杆弹簧和平抛射击枪杆，所述自由落体射击枪杆和平抛射击枪杆的后端均连接手拉环，所述自由落体射击枪杆弹簧和平抛射击枪杆弹簧后端也连接手拉环；所述自由落体枪管的前端设有自由落体钢球碰撞块和配合的自由落体钢球，所述平抛枪管的前端设有平抛碰撞滑块和配合的平抛钢球。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐波，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33