本实用新型专利技术提供一种教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置，实验装置包括画布框架、发射组件和激光件，画布框架上设置有感光布，感光布沿竖直方向铺展；发射组件包括套杆和弹簧，套杆固定在画布框架上，弹簧固定在套杆上，弹簧套设在套杆外；激光件上设置有光线发射端和中空部，光线发射端位于感光布与中空部之间，光线发射端朝向感光布，套杆贯穿中空部，激光件可与弹簧抵接，采用以上结构，套杆贯穿激光件，在弹簧的弹力的作用下，激光件从套杆处射出，在感光布的范围内运动，感光布上出现激光件光线对应的轨迹，实验过程中无需多次在不同高度上截住抛物体，大大地减少误差，并且无需通过频闪相机记录运动轨迹，大大节省了制作成本。成本。成本。
【技术实现步骤摘要】
教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置
[0001]本技术涉及教学器材领域，具体是涉及一种教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置。
技术介绍
[0002]在高中物理教学中，抛体运动不仅是一个教学重点，也是一种重要的物理概念，是属于运动的合成与分解知识的延伸，其中抛体运动可包括自由落体运动、平抛运动和斜抛运动等。其中平抛运动物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如果仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。平抛运动的物体，由于所受的合外力是恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动，平抛抛体的运动轨迹为抛物线。像平抛运动这样一个复杂的曲线运动，对于高中生来说，直接对曲线运动进行分析存在较大的困难，因此采取对平抛运动进行分解，把其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。为达到在物理教学中研究平抛运动规律、观察平抛体运动轨迹、验证平抛运动的分解，目前已设计有相关的实验仪器。
[0003]但是现有的实验仪器的轨迹记录方法大致上分为两种：一是采用多次描迹方法，二是采用频闪照相方法。前者的具体方式为在小球被水平抛出后，在不同高度截住运动的小球，确定其所经过的多个点的坐标，从而绘制出轨迹图；但是该方法虽然成本较低，需要让小球做多次平抛运动才能绘制出轨迹图，并且带来的误差大。而后者采用频闪照相方法自动记录小球的运动轨迹，提高精度，减少误差，但是仪器昂贵，不便安排学生分组动手实验。
技术实现思路
[0004]本技术的主要目的是提供一种成本较低且减少误差的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置。
[0005]为了实现上述的主要目的，本技术提供的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置包括画布框架、发射组件和激光件，画布框架上设置有感光布，感光布沿竖直方向铺展；发射组件包括套杆和弹簧，套杆固定在画布框架上，弹簧固定在套杆上，弹簧套设在套杆外；激光件上设置有光线发射端和中空部，光线发射端位于感光布与中空部之间，光线发射端朝向感光布，套杆贯穿中空部，激光件可与弹簧抵接。
[0006]由上述方案可见，在激光件未发射前，套杆贯穿激光件，手动移动激光件，使得弹簧压缩，释放激光件，在弹簧的弹力的作用下，激光件从套杆处射出，并且以一定速度进入感光布的范围内，激光件的光线发射端朝向感光布，使得激光件的光线直射至感光布上，随着激光件的移动，感光布上出现激光件光线对应的轨迹，该轨迹为激光件的运动轨迹，在该实验过程中，通过发射组件给予抛体初速度，并且直接且快速地得到抛体的运动轨迹，无需多次在不同高度上截住抛体，大大地减少误差，并且无需通过频闪相机记录运动轨迹，大大节省的制作成本。
[0007]进一步的方案是，发射组件包括螺旋固定件，画布框架上设置有滑槽，滑槽沿竖直
方向延伸，螺旋固定件将激光件固定在画布框架上，螺旋固定件与画布框架螺纹连接。
[0008]可见，滑槽沿竖直方向延伸，激光件可沿滑槽的延伸方向移动，再通过螺旋固定件将激光件固定在画布框架，从而对激光件的初始位置进行调整。
[0009]进一步的方案是，套杆相对螺旋固定件转动，画布框架上设置有量角器，套杆的轴向第一端贯穿中空部，套杆的轴向第二端指向量角器。
[0010]可见，套杆的可转动可实现激光件从不同角度射出，可对抛体的斜抛运动进行多个实验，扩大实验装置的应用程度，通过量角器确定套杆的倾斜角度，提高实验结构的精度。
[0011]进一步的方案是，套杆的轴向第二端尖锐设置。
[0012]可见，套杆的轴向第二端与量角器上的角度数值相对设置，尖锐的套杆的轴向第二端可更精确地指向量角器上的数值。
[0013]进一步的方案是，套杆的外周壁上设置有安装板，安装板绕套杆的周向设置，弹簧的一端抵接安装板。
[0014]可见，安装板作为弹簧的安装载体，在弹簧压缩时使弹簧保持平稳。
[0015]进一步的方案是，画布框架的底部设置有至少两个底座，底座包括底板和调节螺栓，底板和画布框架分别与调节螺栓连接。
[0016]可见，通过底座上的调节螺栓调整画布框架的高度，使实验装置进入更广的视线范围内，便于后排学生也能观察清楚。
[0017]进一步的方案是，画布框架的水平侧壁上设置有水平仪，水平仪设置在两个底座之间。
[0018]可见，水平仪用于检测画布框架在水平方向上的平整度，及时调整画布框架的平整度，使最终得到的运动轨迹精度更高。
[0019]进一步的方案是，激光件呈圆形，中空部呈方形，中空部沿激光件的径向贯穿激光件，中空部贯穿激光件的重心。
[0020]可见，中空部的设置便于将激光件设置在套杆上，而中空部贯穿激光件的重心，使激光件在套杆上处于平衡状态，弹簧更好地将激光件弹出。
[0021]进一步的方案是，激光件的中心轴线贯穿激光件的重心。
[0022]可见，当激光件的中心轴线贯穿激光件的重心，在激光件脱离套杆后的运动过程中，即使激光件在空中发生旋转，中心位置依然能够继续做抛体运动。
[0023]进一步的方案是，激光件包括安装框架、激光束、电路板、开关和电池，安装框架内设置有第一腔室、第二腔室和电池仓，中空部设置在第一腔室与第二腔室之间，电池仓位于第一腔室、第二腔室的径向外周，第一腔室与第二腔室连通，第二腔室与电池仓连接，激光束设置在第一腔室内，激光件的光线发射端上设置有出光口，出光口与第一腔室连通，激光束的光线贯穿出光口；电路板设置在第二腔室内，电池设置在电池仓内，激光束与电路板连接，电池与电路板连接，开关与电路板连接，开关基于安装框架的外表面凸起设置。
[0024]可见，激光束与电路板位于不同的腔室内，电池仓分别位于两个腔室的外周，将激光件的重量更合理均匀地分布在中空部的外周。
附图说明
[0025]图1是本技术教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置实施例的结构图。
[0026]图2是图1A处的放大图。
[0027]图3是本技术教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置实施例中激光件的剖视示意图。
[0028]图4是本技术教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置实施例中激光剑的侧视图。
[0029]图5是本技术教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置实施例中激光剑的另一侧视图。
[0030]图6是本技术教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置实施例中激光件弹出后的示意图。
[0031]以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。
具体实施方式
[0032]本技术的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置用于物理教学中抛体运动的研究实验及演示，便于学生更易于理解掌握这一知识点。本技术的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置中的画布框架上铺设在感光布，发射组件中通过弹簧将设置在套杆上的激光件弹出，随着激光件的运动，感光布上出现曲线，即为激光件的运动轨迹，通过该种方式更精确地得到激光件的运动轨迹，减少误差的同时降低成本。
[0033]参见图1，教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置包括画布框架1、发射组件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置，其特征在于，包括：画布框架、发射组件和激光件，所述画布框架上设置有感光布，所述感光布沿竖直方向铺展；所述发射组件包括套杆和弹簧，所述套杆固定在所述画布框架上，所述弹簧固定在所述套杆上，所述弹簧套设在所述套杆外；所述激光件上设置有光线发射端和中空部，所述光线发射端位于所述感光布与所述中空部之间，所述光线发射端朝向所述感光布，所述套杆贯穿所述中空部，所述激光件可与所述弹簧抵接。2.根据权利要求1所述的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置，其特征在于：所述发射组件包括螺旋固定件，所述画布框架上设置有滑槽，所述滑槽沿所述竖直方向延伸，所述螺旋固定件将所述激光件固定在所述画布框架上，所述螺旋固定件与所述画布框架螺纹连接。3.根据权利要求2所述的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置，其特征在于：所述套杆相对所述螺旋固定件转动，所述画布框架上设置有量角器，所述套杆的轴向第一端贯穿所述中空部，所述套杆的轴向第二端指向所述量角器。4.根据权利要求3所述的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置，其特征在于：所述套杆的轴向第二端尖锐设置。5.根据权利要求1所述的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置，其特征在于：所述套杆的外周壁上设置有安装板，所述安装板绕所述套杆的周向设置，所述弹簧的一端抵接所述安装板。6.根据权利要求1所述的教学用的研究抛体运动轨迹的实验装置，其特征在于：所述画布框架的...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚军，邹青松，戴以同，王志勇，
申请(专利权)人：珠海市第一中学，
类型：新型
国别省市：
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