一种平抛运动演示仪器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种平抛运动演示仪器，所述仪器包括：第一轨道，第二轨道，第一电磁铁，固定在第一轨道上部末端，与第一轨道水平部分末端有第一高度差；第二电磁铁，固定在第二轨道上部末端，与其水平部分末端有第二高度差；所述第一高度差与第二高度差相同；第三电磁铁，高度固定，带磁性一面与第一轨道水平末端等高，安装在固定滑竿(8)上，可水平方向移动；光电门开关，安装在第一轨道水平末端处；固定滑竿，水平安装在有机玻璃板的顶部，可调整第三电磁铁的水平方向位置。通过本实用新型专利技术，实现了对平抛运动试验的可观性强、实用性高、功能化等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种实验教具，尤其涉及一种平抛运动演示仪器。
技术介绍
平抛运动是运动学中一个比较经典的运动形式，物体平抛运动规律也是作为重点进行教学，并配置一个相关实验。然而多年来，在具体的实验操作中，以描绘法来进行实验，物体平抛运动的轨迹显现较为困难，无法使学生深刻理解平抛运动的特点，并熟练掌握平抛运动的规律。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提出一种平抛运动演示仪器，所述仪器包括：第一轨道，安装在有机玻璃板的上部；第一轨道包括水平部分和倾斜部分，倾斜部分与垂直方向成一锐角；第一轨道的轨道水平末端与第三电磁铁带磁性一面等高；第二轨道，安装在有机玻璃板的下部；第二轨道包括水平部分和倾斜部分，倾斜部分与垂直方向成一锐角；第二轨道水平部分安装在支架上，且与第三轨道相连；第一轨道和第二轨道与有机玻璃板在一个垂直平面上，第一轨道和第二轨道与水平面具有相同的倾斜角度；第一电磁铁，固定在第一轨道上部末端，与第一轨道水平部分末端有第一高度差；第二电磁铁，固定在第二轨道上部末端，与其水平部分末端有第二高度差；所述第一高度差与第二高度差相同；第三电磁铁，高度固定，带磁性一面与第一轨道水平末端等高，安装在固定滑竿(8)上，可水平方向移动；光电门开关，安装在第一轨道水平末端处；固定滑竿，水平安装在有机玻璃板的顶部，可调整第三电磁铁的水平方向位置；有机玻璃板垂直安装在底座上；铁粉画板，粘贴在有机玻璃板的正前方；第三轨道，第三轨道与第二轨道水平部分末端连接，第三轨道安装在支架上；总电源指示灯，当演示仪器通电时，总电源指示灯都会长亮；同步控制开关，可同时控制第一电磁铁和第二电磁铁的断电与通电；变压器，将普通家用交流电220V转换成电路控制模块的8V直流电，变压器通过普通插头连接至家用交流电；电路总开关，控制整个演示仪器的断电与通电；交流电通过变压器进入电路总开关，总电源指示灯连接至变压器；光电门开关以及同步控制开关并联至电路总开关；第三电磁铁与光电门开关串联，第一电磁铁和第二电磁铁并联后连接到同步控制开关上。其中，所述演示仪器还包括：底座，放置于水平面上；支架，支架安装在底座上，为了支撑第三轨道并保持其水平；支架紧靠在有机玻璃板上。接收槽，放置在底座夹板前方。其中，所述演示仪器还包括：外设录像仪器。其中，当普通钢球通过光电门开关时，门内光线被遮挡，光电门开关被断开。其中，同步控制开关同时控制第一电磁铁和第二电磁铁的断电与通电，确保第一电磁铁和第二电磁铁同时断电，普通钢球能同时释放。通过本技术，实现了对平抛运动试验的可观性强、实用性高、功能化等特点。附图说明图1所示为本技术的平抛运动演示仪器的示意图；图2为本技术的平抛运动演示仪器的电路连接示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做详细说明。如图1所示为本技术的平抛运动演示仪器的示意图。下面对图中各部分进行详细描述。底座1：放置于水平面上，是由硬质板材制成的一块平板。轨道2：安装在有机玻璃板9的上部，管道内壁光滑，阻力都是较小甚至可以忽略的。轨道2为PVC管，包括水平部分和倾斜部分。倾斜部分与垂直方向成一锐角。轨道2的轨道水平末端与电磁铁6带磁性一面等高，使普通钢球A做平抛运动下落时与普通钢球C在竖直方向处高度相等。轨道3：轨道3安装在有机玻璃板9的下部，轨道3为PVC管，包括水平部分和倾斜部分。倾斜部分与垂直方向成一锐角。水平部分安装在支架12上，且与轨道11相连。轨道3管道内壁光滑，阻力都是较小甚至可以忽略的。轨道2和轨道3与有机玻璃板9在一个垂直平面上，轨道2和轨道3与水平面具有相同的倾斜角度。电磁铁4：固定在PVC轨道2处上部末端，与PVC轨道2水平部分末端有第一高度差；当电磁铁4通电时，铁芯将带磁性，吸住普通钢球A；当电磁铁4断电时，铁芯将不带磁性，释放普通钢球A，普通钢球A沿PVC轨道2滑动。电磁铁5：固定在PVC轨道3处上部末端，与其水平部分末端有第二高度差；所述第一高度差与第二高度差相同，以确保其释放的普通钢球B与电磁铁4释放的普通钢球B有相同初速度；当电磁铁5通电时，铁芯将带磁性，吸住普通钢球B；当电磁铁5断电时，铁芯将不带磁性，释放普通钢球B，普通钢球B沿PVC轨道3滑动。电磁铁6：高度固定，带磁性一面与轨道2水平末端等高，安装在固定滑竿8上，可水平方向移动，方便调整竖直方向运动的钢球落地点；当电磁铁通电时，铁芯将带磁性，吸住普通钢球C；当电磁铁断电时，铁芯将不带磁性，释放普通钢球C。光电门开关7：位置在轨道2水平末端处，当通电时，电磁铁6产生磁性，吸附钢球。当轨道2上的普通钢球A通过光电门开关瞬间，门内光线被遮挡，开关被断开，吸附在电磁铁6上的普通钢球C被释放。钢球A、B、C大小相同。固定滑竿8：高度固定，水平安装在有机玻璃板9的顶部，可调整电磁铁6的水平方向位置。有机玻璃板9：垂直安装在底座1上。有机玻璃板9作为一块支架板，之所以不用玻璃板或者木板，是因为玻璃板易碎、不方便打孔上螺丝，木板表面易于弯曲且容易被腐蚀，而有机玻璃板则刚好弥补了以上缺点。需要注意的是，本实验某部分涉及到磁性钢球，因此选材方面也把铁板排除掉。铁粉画板10：粘贴在有机玻璃板9的正前方，比有机玻璃板9略小，厚度薄，可随意拆卸。(铁粉不一定要彩色，黑色最佳)轨道11：轨道11是透明的，与轨道3水平部分末端连接，轨道11安装在支架12上。轨道11的材料与轨道3一样，管内光滑、水平，确保普通钢球B在不受外力的作用下能作匀速直线运动；另外之所以选用透明的PVC管，是因为钢球在管内滑动时能易于学生观察实验现象(钢球的滑动或者碰撞)。支架12：支架12安装在底座1上，为了支撑轨道11并保持其水平。支架12紧靠在有机玻璃板9上。接收槽13：钢球碰撞后，为避免钢球散落地上，故在底座1夹板前方加组一个装有海绵垫的长方体接收槽。总电源指示灯14：当演示仪器通电时(不管电磁铁4和5是否通电)，总电源指示灯14都会长亮。同步控制开关15：开关左右拨动可同时控制电磁铁4和5的断电与通电。同步控制开关15，控制电磁铁4和5，确保它们是同时断电，普通钢球A和B能同时释放。当闭合同步控制开关15时，电磁铁4和5通电，产生磁性吸附普通钢球A和B；当打开同步控制开关15时，电磁铁4和5断电，磁性消失，普通钢球A和B被释放。变压器16：将普通家用交流电220V转换成电路控制模块的8V直流电。变压器16通过普通插头连接至家用交流电。电路总开关17：控制整个演示仪器的断电与通电，主要控制电磁铁4、5、6的断电与通电，通过同步控制开关15同时控制电磁铁4和5的通电与断电，通过光电门开关7控制电磁铁6的通电与断电。需要说明的是，在图1中并没有说明总电源指示灯14、变压器16、电路总开关17、光电门开关7、同步控制开关15、电磁铁4、5、6之间的电路连接关系，具体连接关系在图2中有具体描述。外设录像仪器18(图中未示出)：录像仪拍摄要求不低于每秒30帧，安装于实验器材正前方两米处，确保能清晰录下钢球的整个运动过程，录像仪开关要求在电磁铁同步控制开关开启前打开，以便完整记录钢球的整个运动过程。图2为本技术的平抛运动演示仪器的电路连接示意图。从图2中可以看到，交流电通过变压器16进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平抛运动演示仪器，所述仪器包括：第一轨道(2)，安装在有机玻璃板(9)的上部；第一轨道(2)包括水平部分和倾斜部分，倾斜部分与垂直方向成一锐角；第一轨道(2)的轨道水平末端与第三电磁铁(6)带磁性一面等高；第二轨道(3)，安装在有机玻璃板(9)的下部；第二轨道(3)包括水平部分和倾斜部分，倾斜部分与垂直方向成一锐角；第二轨道(3)水平部分安装在支架(12)上，且与第三轨道(11)相连；第一轨道(2)和第二轨道(3)与有机玻璃板(9)在一个垂直平面上，第一轨道(2)和第二轨道(3)与水平面具有相同的倾斜角度；第一电磁铁(4)，固定在第一轨道(2)上部末端，与第一轨道(2)水平部分末端有第一高度差；第二电磁铁(5)，固定在第二轨道(3)上部末端，与其水平部分末端有第二高度差；所述第一高度差与第二高度差相同；第三电磁铁(6)，高度固定，带磁性一面与第一轨道(2)水平末端等高，安装在固定滑竿(8)上，可水平方向移动；光电门开关(7)，安装在第一轨道(2)水平末端处；固定滑竿(8)，水平安装在有机玻璃板(9)的顶部，可调整第三电磁铁(6)的水平方向位置；有机玻璃板(9)垂直安装在底座(1)上；铁粉画板(10)，粘贴在有机玻璃板(9)的正前方；第三轨道(11)，第三轨道(11)与第二轨道(3)水平部分末端连接，第三轨道(11)安装在支架(12)上；总电源指示灯(14)，当演示仪器通电时，总电源指示灯(14)都会长亮；同步控制开关(15)，可同时控制第一电磁铁(4)和第二电磁铁(5)的断电与通电；变压器(16)，将普通家用交流电220V转换成电路控制模块的8V直流电，变压器(16)通过普通插头连接至家用交流电；电路总开关(17)，控制整个演示仪器的断电与通电；交流电通过变压器(16)进入电路总开关(17)，总电源指示灯(14)连接至变压器(16)；光电门开关(7)以及同步控制开关(15)并联至电路总开关(17)；第三电磁铁(6)与光电门开关(7)串联，第一电磁铁(4)和第二电磁铁(5)并联后连接到同步控制开关(15)上。...

【技术特征摘要】
1.一种平抛运动演示仪器，所述仪器包括：第一轨道(2)，安装在有机玻璃板(9)的上部；第一轨道(2)包括水平部分和倾斜部分，倾斜部分与垂直方向成一锐角；第一轨道(2)的轨道水平末端与第三电磁铁(6)带磁性一面等高；第二轨道(3)，安装在有机玻璃板(9)的下部；第二轨道(3)包括水平部分和倾斜部分，倾斜部分与垂直方向成一锐角；第二轨道(3)水平部分安装在支架(12)上，且与第三轨道(11)相连；第一轨道(2)和第二轨道(3)与有机玻璃板(9)在一个垂直平面上，第一轨道(2)和第二轨道(3)与水平面具有相同的倾斜角度；第一电磁铁(4)，固定在第一轨道(2)上部末端，与第一轨道(2)水平部分末端有第一高度差；第二电磁铁(5)，固定在第二轨道(3)上部末端，与其水平部分末端有第二高度差；所述第一高度差与第二高度差相同；第三电磁铁(6)，高度固定，带磁性一面与第一轨道(2)水平末端等高，安装在固定滑竿(8)上，可水平方向移动；光电门开关(7)，安装在第一轨道(2)水平末端处；固定滑竿(8)，水平安装在有机玻璃板(9)的顶部，可调整第三电磁铁(6)的水平方向位置；有机玻璃板(9)垂直安装在底座(1)上；铁粉画板(10)，粘贴在有机玻璃板(9)的正前方；第三轨道(11)，第三轨道(11)与第二轨道(3)水平部分末端连接，第三轨道(11)安装在支架(12)上；总电源指示灯(14)，当演示仪器通...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁检初，江杰明，曾宏清，庹静，刘敏，
申请(专利权)人：惠州学院，
类型：新型
国别省市：广东;44