CN106297499A - 一种小球轨迹演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小球轨迹演示装置，包括提升装置和过山车，所述提升装置具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，其中一个齿轮传动连接于步进电机，所述链条上固定托板，所述过山车由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车立在展台上，其中，沿着所述竖杆一侧固定防脱轨道，所述链条和托板在轨道内传动，所述提升装置最高点处的轨道连通过山车起始端，提升装置最低点处的轨道连通过山车末端。本发明能够观察到物体的绕圆运动和下坡直线运动状态，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果。

Description

一种小球轨迹演示装置

技术领域

本发明涉及一种在科教试验和娱乐活动中使用的装置。更具体地说，本发明涉及一种用于科教试验的小球轨迹演示装置。

背景技术

众所周知，小球轨迹演示器是在科教试验和娱乐活动中用于展示小球物理的动态变化，便于研究物体的动态变化特性和能量转换，使得整个教学过程更加生动有趣，且易于学生理解和接受。

具体来说，小球轨迹演示器通常包括以下结构：用于轨迹演示的小球、用于提升小球高度的提升装置、斜轨道、竖直轨道和迂回轨道，通过提升小球到一定的高度，在释放小球，小球沿着各个轨道运动，展示出在不同轨道上的动态变化。

但是在这种结构中，一、演示小球的运动轨迹单一，无法自主变换小球的运动轨迹，二、无法观察到小球在过山车上的动态变化；三、无法观察到小球竖直向上抛射和下落的动态变化；四、无法观察到小球沿斜坡滑落的动态变化；五、无法观察到小球通过杠杆敲击铜锣的过程；六、无法观察到小球在漏斗中旋转下落的过程；七、无法观察到小球撞击鼓面反弹的运动过程；八、无法观察到小球的重力势能装换成电能的过程。

如何设计出一款功能全面的小球轨迹演示装置，能够自主变换小球的运动轨迹，观察上述小球的运动过程，整个装置性能稳定，演示过程安全性高，这是急需解决的问题。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，公开了一种小球轨迹演示装置。

本发明的一个目的在于，设计出一种功能全面、性能稳定、安全性高，能够自主变换小球的运动轨迹的小球轨迹演示装置。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种小球轨迹演示装置，包括：

展台，其用于为小球轨迹演示提供台面；

小球，其具有一定质量的球状演示物；

提升装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，其中一个齿轮传动连接于步进电机，所述链条上固定托板，所述竖杆垂直固定在展台上；

控制器，其用于接收上升和下降的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转；

微电脑控制器，其用于产生上升和下降的控制指令，并传输给控制器；

过山车，其由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车立在展台上；

其中，沿着所述竖杆一侧固定防脱轨道，所述链条和托板在轨道内传动，所述提升装置最高点处的轨道连通过山车起始端，提升装置最低点处的轨道连通过山车末端。

优选的是，还包括：

第一空气炮，其具有空压机，空压机通过电磁阀连通发球管，发球管内释放高速气体推出小球，所述第一空气炮的喷气口处固定步进电机，步进电机主轴上固定拨环，所述第一空气炮的喷气口连通过山车末端；

控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机拨出一个球滚入发球管内；

微电脑控制器，其用于先产生放球的控制指令，并传输给控制器，再产生抛球的控制指令，控制电磁阀通电打开阀门。

优选的是，还包括：

层层下流装置，其具有竖杆，所述竖杆挂一排直线形管状轨道，每条轨道安装时均设置倾角，在每条轨道的最低端开设漏孔，所述层层下流装置最顶端的直线形管状轨道连通第一空气炮的喷气口。

优选的是，还包括：

离心抛球装置，其中部设有步进电机，所述步进电机主轴上固定甩杆，甩杆一端安装球槽，球槽侧面和端部均开孔，球槽端部设有活动的挡条，靠近挡条处固定直线电机，所述挡条用于遮住和露出球槽端部的孔，所述球槽侧面的孔连通层层下流装置最低端的直线形管状轨道；

控制器，其用于接收放球控制指令，经分析处理后控制步进电机旋转；

另一控制器，其用于接收抛球控制指令，经分析处理后控制直线电机伸出主轴拨开挡条；

微电脑控制器，其用于产生放球和抛球控制指令，并传输给两个控制器。

优选的是，还包括：

分配漏斗，其用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述分配漏斗位于离心抛球装置抛球的落点处。

优选的是，还包括：

重力发电装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，链条上固定磁铁，竖杆上固定霍尔传感器和灯泡；

微电脑控制器，其用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后控制灯泡中电流的通断。

优选的是，还包括：

排箫，其具有若干长度不同的金属管，所有金属管倾斜排放，所述排箫上表面横跨一段轨道，所述排箫轨道的最高点连通重力发电装置最低点处的轨道，排箫轨道的最低点连通提升装置最低点处的轨道。

优选的是，还包括：

杠杆铜锣，其具有杠杆，所述杠杆中部铰接在展台上，杠杆一端敲击铜锣，另一端用于接球，所述杠杆铜锣接球处上方连通分配漏斗下端。

优选的是，还包括：

第二空气炮，其具有空压机，空压机通过电磁阀连通发球管，发球管内释放高速气体推出小球，所述第二空气炮的喷气口处固定步进电机，步进电机主轴上固定拨环，所述第二空气炮的喷气口连通杠杆铜锣接球处下方；

控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机拨出一个球滚入发球管内；

其中，所述第一、第二空气炮的控制器受控于同一微电脑控制器，且控制方式和效果均相同。

优选的是，还包括：

摆锤击球装置，其具有摆锤，所述摆锤锤尾固定在步进电机主轴上，摆锤外圈设有护栏，摆锤锤尾上固定磁铁，护栏上固定霍尔传感器，摆锤自然下垂时的最低点前部设有小球着力面，小球着力面处固定另一步进电机，所述摆锤击球装置的着力面处连通第二空气炮；

控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转，将一个小球拨摆放在摆锤击球装置的着力面处；

另一控制器，其用于接收提升摆锤的控制指令，经分析处理后控制另一步进电机正反转，将小球从摆锤击球装置的着力面处击出；

微电脑控制器，其用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后产生放球和提升摆锤的控制指令，并传输给两个控制器。

优选的是，还包括：

第一漏斗组，其用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述第一漏斗组位于摆锤击球装置击球后的落点处。

优选的是，还包括：

排鼓，其用于接住小球，并将小球弹射出去，所述排鼓上方连通第一漏斗组下端，排鼓与第一漏斗组对应设置。

优选的是，还包括：

第二漏斗组，其用于用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述第二漏斗组位于排鼓弹射小球的落点处，第二漏斗组下端连通排箫轨道的最高点，第二漏斗组与排鼓对应设置。

本发明至少包括以下有益效果：由于过山车的轨道有圆环和斜坡组成，因此小球通过提升装置到达过山车的最高点，经圆环和斜坡到达最低点，能够观察到物体的绕圆运动和下坡直线运动状态，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果；由于空气炮的高速气压将小球快速抛出，因此能够观察到物体向上弹射的运动过程，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果；由于竖杆挂一排直线形管状轨道，每条轨道安装时均设置倾角，在每条轨道的最低端开设漏孔，因此能够观察到物体在多个坡道上进行直线运动和自由落体运动，结构简单，反复进行上述状态演示，加深印象，便于学生的理解和学习；由于小球经甩杆旋转甩出，因此能够观察到物体的离心运动过程，机构性能稳定，自动化程度高，抛射精准，安全系数高；由于通过霍尔传感器和灯泡模拟重力发电，因此能够清楚观察到物体的重力势能转化为电能的过程，结构简单，能量转换过程清楚明了；由于小球沿着排箫上的轨道滚下，组成排箫的金属管长短不一，因此能够听到优美的旋律，结构简单新颖，提高了学习兴趣；由于杠杆中部铰接在展台上，杠杆一端敲击铜锣，另一端用于接球，因此能够观察到杠杆原理，两端此降彼升的过程，同时铜锣作为古代打击乐器被应用到现代设备上，结合巧妙，弘扬了传统文化，拓宽了学生的视野；由于摆锤击球装置将摆锤设置成三个高度将小球击射出去，因此能够观察到物体间通过撞击的能量传递过程和受到不同能量撞击的物体在空中抛射轨迹的差异，小球精准落到排鼓上，设计巧妙，抛射精准，安全系数高；

由于排鼓与漏斗组对应设置，因此能够观察到物体撞击和反弹的过程，反弹后的小球精准落入漏斗内，设计巧妙，弹射精准，安全系数高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的实施例中小球轨迹演示装置的整体结构示意图；

图2为本发明的实施例中提升装置和过山车的位置关系图；

图3为本发明的实施例中第一空气炮和第一分拨装置的位置关系图；

图4为本发明的实施例中层层下流装置的整体结构示意图；

图5为本发明的实施例中离心抛球装置的整体结构示意图；

图6为本发明的实施例中离心抛球装置球槽的整体结构示意图；

图7为本发明的实施例中分配漏斗的整体结构示意图；

图8为本发明的实施例中重力发电装置的整体结构示意图；

图9为本发明的实施例中排箫的整体结构示意图；

图10为本发明的实施例中杠杆铜锣的整体结构示意图；

图11为本发明的实施例中第二空气炮和第二分拨装置的位置关系图；

图12为本发明的实施例中摆锤击球装置的整体结构示意图；

图13为本发明的实施例中第一漏斗组的整体结构示意图；

图14为本发明的实施例中排鼓和第二漏斗组的位置关系图；

图15为本发明的实施例中提升装置的电路控制图；

图16为本发明的实施例中第一和第二分拨装置的电路控制图；

图17为本发明的实施例中第一和第二空气炮的电路控制图；

图18为本发明的实施例中离心抛球装置的电路控制图；

图19为本发明的实施例中重力发电装置的电路控制图；

图20为本发明的实施例中摆锤击球装置的电路控制图；

图21为本发明的实施例中小球轨迹演示装置的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1至5示出了根据本发明的一种实现形式，其中包括：展台1，所述展台1上安装提升装置2，提升装置2具有竖杆21，竖杆21两端分别转动安装齿轮22，两个齿轮22之间传动连接链条23，其中一个齿轮22传动连接于步进电机24，所述链条23上垂直固定托板25，所述竖杆21垂直固定在展台1上，沿着所述竖杆21一侧固定防止小球滑落的防脱轨道26，所述链条23和托板25在防脱轨道26内传动，所述防脱轨道26最高点处通过水平轨道4连通过山车3起始端，防脱轨道26最低点处通过水平轨道4连通过山车3末端，所述过山车3由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车3立在展台1上，所述步进电机24的电源输入端连接于控制器，控制器数据连接微电脑控制器，所述控制器用于接收上升和下降的控制指令，经分析处理后控制步进电机24正反转，所述微电脑控制器用于产生上升和下降的控制指令，并传输给控制器，在所述防脱轨道26与过山车3之间还连通两个水平轨道4，水平轨道4用于小球在不同高度滚下，小球可通过不同路径由底部的水平轨道4返回至防脱轨道26内。

展台1用于为小球轨迹演示提供台面；提升装置2用于将小球提升至一定的高度；竖杆21、齿轮22、链条23、步进电机24、托板25使得小球在竖直方向上被抬高；防脱轨道26防止小球在提升过程中从托板上滑落；过山车3使得小球进行绕圆和直线下降运动；控制器用于接收上升和下降的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转；微电脑控制器用于产生上升和下降的控制指令，并传输给控制器；水平轨道4用于小球在不同高度滚下，小球可通过不同路径返回至防脱轨道内。

在这种技术方案中，过山车的轨道有圆环和斜坡组成，打开提升装置开关键，小球通过提升装置提升至一定的高度，经圆环和斜坡到达最低点，能够观察到小球的绕圆运动和下坡直线运动状态，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果。

在另一种实例中，所述过山车3的末端设置第一空气炮5，第一空气炮5具有空压机51，空压机51通过电磁阀连通发球管52，发球管52内释放高速气体推出小球，所述第一空气炮5的喷气口连通过山车3末端，所述第一空气炮5的喷气口处固定步进电机53，步进电机53主轴上固定拨环54，步进电机53通过控制器连接微电脑控制器，所述电磁阀的电源输入端也连接微电脑控制器，所述控制器用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机53拨出一个球滚入发球管52内，微电脑控制器再控制电磁阀通电打开阀门，所述微电脑控制器用于先产生放球的控制指令，并传输给控制器，再产生抛球的控制指令，控制电磁阀通电打开阀门。采用这种方案具有能够观察到小球向上弹射的运动过程，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述第一空气炮5和步进电机53之间设置第一分拨装置6，所述第一分拨装置6具有步进电机61，步进电机61的主轴上固定槽轮62，槽轮62上外圈边沿上开设若干缺角63，缺角63可适配卡住小球，所述步进电机61的电源输入端连接在控制器上，控制器连接在微电脑控制器上，所述控制器用于接收分拨小球的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转，微电脑控制器用于产生分拨小球的控制指令，并传输给控制器。因此采用这种方案具有避免多个小球一起滚入第一空气炮，导致多个球一起被抛射，危险系数增加，人性化设计，性能稳定，增加使用安全性的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述第一空气炮5连通层层下流装置7，层层下流装置7具有竖杆71，所述竖杆71挂一排直线形管状轨道72，每条管状轨道72安装时均设置倾角，在每条管状轨道72的最低端开设漏孔，所述层层下流装置7最顶端的直线形管状轨道72连通第一空气炮5的喷气口。采用这种方案具有能够观察到小球在多个坡道上进行直线运动和自由落体运动，结构简单，反复进行上述状态演示，加深印象，便于学生的理解和学习的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述层层下流装置7最低端的直线形管状轨道72连通离心抛球装置8，离心抛球装置8中部设有步进电机81，步进电机81主轴上固定甩杆82，甩杆82一端安装球槽83，球槽83侧面和端部均开孔84，球槽83端部设有活动的挡条85，靠近挡条85处固定直线电机86，所述挡条85用于遮住和露出球槽83端部的孔84，所述球槽83侧面的孔84连通层层下流装置7最低端的直线形管状轨道72，所述步进电机81的电源输入端通过控制器连接微电脑控制器，所述直线电机86的电源输入端通过另一控制器也连接微电脑控制器，所述控制器用于接收放球控制指令，经分析处理后控制步进电机旋转，另一控制器用于接收抛球控制指令，经分析处理后控制直线电机伸出主轴拨开挡条，微电脑控制器用于产生放球和抛球控制指令，并传输给两个控制器。采用这种方案具有能够观察到小球的离心运动过程，机构性能稳定，自动化程度高，抛射精准，安全系数高的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述离心抛球装置8设有高、低两个抛球高度，通过控制步进电机81转速实现不同的抛球高度，两个抛球高度的落点处对用两个高、低分配漏斗9，分配漏斗9用于接住小球，并将小球传输到不同的路径。采用这种方案具有能够观察到小球被甩出后精准落入漏斗内，设计巧妙，弹射精准，安全系数高的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述高分配漏斗9下端连通重力发电装置10的顶端，重力发电装置10具有竖杆101，所述竖杆101两端分别转动安装齿轮102，两个齿轮102之间传动连接链条103，链条103上固定托板104和磁铁，沿着所述竖杆101一侧固定防止小球滑落的防脱轨道105，所述链条103和托板104在防脱轨道105内传动，竖杆101上固定霍尔传感器和灯泡，灯泡电连接在微电脑控制器上，微电脑控制器用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后控制灯泡中电流的通断。采用这种方案具有能够清楚观察到小球的重力势能转化为电能的过程，结构简单，能量转换过程清楚明了的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述提升装置2的防脱轨道26最低点和重力发电装置10的防脱轨道105最低点之间连通排箫11，排箫11具有若干长度不同的金属管111，所有金属管111倾斜排放，所述排箫上表面横跨一段轨道。采用这种方案具有能够听到优美的旋律，结构简单新颖，提高了学习兴趣的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述低分配漏斗9下端还连通下方的杠杆铜锣12，杠杆铜锣12具有杠杆121，杠杆121中部铰接在展台1上，杠杆121一端敲击铜锣122，另一端用于接球。采用这种方案具有能够观察到杠杆原理，两端此降彼升的过程，同时铜锣作为古代打击乐器被应用到现代设备上，结合巧妙，弘扬了传统文化，拓宽了学生的视野的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述杠杆铜锣12接球处下方连通第二空气炮13，第二空气炮13具有空压机131，空压机131通过电磁阀连通发球管132，发球管132内释放高速气体推出小球，所述第二空气炮13的喷气口处固定步进电机133，步进电机133主轴上固定拨环134，所述第二空气炮13的喷气口连通杠杆铜锣12接球处下方，步进电机133通过控制器连接微电脑控制器，所述电磁阀的电源输入端也连接微电脑控制器，所述控制器用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机133拨出一个球滚入发球管132内，微电脑控制器再控制电磁阀通电打开阀门，所述微电脑控制器用于先产生放球的控制指令，并传输给控制器，再产生抛球的控制指令，控制电磁阀通电打开阀门，所述第一、第二空气炮的控制器受控于同一微电脑控制器，且控制方式和效果均相同。采用这种方案具有能够观察到小球向上弹射的运动过程，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述第二空气炮13和步进电机133之间设置第二分拨装置14，所述第二分拨装置14具有步进电机141，步进电机141的主轴上固定槽轮142，槽轮142上外圈边沿上开设若干缺角143，缺角143可适配卡住小球，所述步进电机141的电源输入端连接在控制器上，控制器连接在微电脑控制器上，所述控制器用于接收分拨小球的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转，微电脑控制器用于产生分拨小球的控制指令，并传输给控制器，所述第一、第二分拨装置的控制器受控于同一微电脑控制器，且控制方式和效果均相同。采用这种方案具有避免多个小球一起滚入第二空气炮，导致多个球一起被抛射，危险系数增加，人性化设计，性能稳定，增加使用安全性的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述第二空气炮13连通摆锤击球装置15，摆锤击球装置15具有摆锤151，摆锤151锤尾固定在第一步进电机152主轴上，摆锤151外圈设有护栏153，摆锤151锤尾上固定磁铁，护栏153上固定霍尔传感器，摆锤151自然下垂时的最低点前部设有小球着力面，所述摆锤击球装置15的着力面处连通第二空气炮13，在摆锤击球装置15上还安装三个直线电机，三个直线电机的开关连动安装在三个继电器上，三个直线电机分别控制摆锤151高、中、低三个高度，在摆锤击球装置15入口处还安装第二步进电机154，第二步进电机154主轴上固定拨环155，所述霍尔传感器连接在微电脑控制器上，第一步进电机152和第二步进电机154的电源输入端分别通过控制器连接于微电脑控制器，三个继电器均连接在微电脑控制器上，所述控制器用于先接收放球的控制指令，经分析处理后控制第二步进电机154正反转，将一个小球拨弄滚到摆锤击球装置15的着力面处，所述另一控制器再接收提升摆锤的控制指令，经分析处理后控制第一步进电机152正反转和三个继电器通断电，将摆锤提升至高、中或低三个位置，所述微电脑控制器用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后产生放球和提升摆锤的控制指令，并分别传输给两个控制器，所述摆锤151在不同的高度自由落下将小球击出。采用这种方案具有能够观察到物体间通过撞击的能量传递过程和受到不同能量撞击的物体在空中抛射轨迹的差异，小球精准落到排鼓上，设计巧妙，抛射精准，安全系数高的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

在另一种实例中，所述摆锤击球装置15击出的小球高度分为高、中和低，三个高度的小球可分别落入具有三个漏斗的第一漏斗组16内，第一漏斗组16下方放置具有三个鼓的排鼓17，排鼓17附近放置具有三个漏斗的第二漏斗组18，小球由第一漏斗组16下端滚出，落到排鼓17上反弹后，再落入第二漏斗组18内。采用这种方案具有能够观察到物体撞击和反弹的过程，反弹后的小球精准落入漏斗内，设计巧妙，弹射精准，安全系数高。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。

如上所述，根据本发明，由于过山车的轨道有圆环和斜坡组成，因此小球通过提升装置到达过山车的最高点，经圆环和斜坡到达最低点，能够观察到物体的绕圆运动和下坡直线运动状态，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果；由于空气炮的高速气压将小球快速抛出，因此能够观察到物体向上弹射的运动过程，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果；由于竖杆挂一排直线形管状轨道，每条轨道安装时均设置倾角，在每条轨道的最低端开设漏孔，因此能够观察到物体在多个坡道上进行直线运动和自由落体运动，结构简单，反复进行上述状态演示，加深印象，便于学生的理解和学习；由于小球经甩杆旋转甩出，因此能够观察到物体的离心运动过程，机构性能稳定，自动化程度高，抛射精准，安全系数高；由于通过霍尔传感器和灯泡模拟重力发电，因此能够清楚观察到物体的重力势能转化为电能的过程，结构简单，能量转换过程清楚明了；由于小球沿着排箫上的轨道滚下，组成排箫的金属管长短不一，因此能够听到优美的旋律，结构简单新颖，提高了学习兴趣；由于杠杆中部铰接在展台上，杠杆一端敲击铜锣，另一端用于接球，因此能够观察到杠杆原理，两端此降彼升的过程，同时铜锣作为古代打击乐器被应用到现代设备上，结合巧妙，弘扬了传统文化，拓宽了学生的视野；由于摆锤击球装置将摆锤设置成三个高度将小球击射出去，因此能够观察到物体间通过撞击的能量传递过程和受到不同能量撞击的物体在空中抛射轨迹的差异，小球精准落到排鼓上，设计巧妙，抛射精准，安全系数高；

由于排鼓与漏斗组对应设置，因此能够观察到物体撞击和反弹的过程，反弹后的小球精准落入漏斗内，设计巧妙，弹射精准，安全系数高。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (13)

1.一种小球轨迹演示装置，其特征在于，包括：

展台，其用于为小球轨迹演示提供台面；

小球，其具有一定质量的球状演示物；

提升装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，其中一个齿轮传动连接于步进电机，所述链条上固定托板，所述竖杆垂直固定在展台上；

控制器，其用于接收上升和下降的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转；

微电脑控制器，其用于产生上升和下降的控制指令，并传输给控制器；

过山车，其由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车立在展台上；

其中，沿着所述竖杆一侧固定防脱轨道，所述链条和托板在轨道内传动，所述提升装置最高点处的轨道连通过山车起始端，提升装置最低点处的轨道连通过山车末端。

2.如权利要求1所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

第一空气炮，其具有空压机，空压机通过电磁阀连通发球管，发球管内释放高速气体推出小球，所述第一空气炮的喷气口处固定步进电机，步进电机主轴上固定拨环，所述第一空气炮的喷气口连通过山车末端；

控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机拨出一个球滚入发球管内；

微电脑控制器，其用于先产生放球的控制指令，并传输给控制器，再产生抛球的控制指令，控制电磁阀通电打开阀门。

3.如权利要求2所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

层层下流装置，其具有竖杆，所述竖杆挂一排直线形管状轨道，每条轨道安装时均设置倾角，在每条轨道的最低端开设漏孔，所述层层下流装置最顶端的直线形管状轨道连通第一空气炮的喷气口。

4.如权利要求3所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

离心抛球装置，其中部设有步进电机，所述步进电机主轴上固定甩杆，甩杆一端安装球槽，球槽侧面和端部均开孔，球槽端部设有活动的挡条，靠近挡条处固定直线电机，所述挡条用于遮住和露出球槽端部的孔，所述球槽侧面的孔连通层层下流装置最低端的直线形管状轨道；

控制器，其用于接收放球控制指令，经分析处理后控制步进电机旋转；

另一控制器，其用于接收抛球控制指令，经分析处理后控制直线电机伸出主轴拨开挡条；

微电脑控制器，其用于产生放球和抛球控制指令，并传输给两个控制器。

5.如权利要求4所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

分配漏斗，其用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述分配漏斗位于离心抛球装置抛球的落点处。

6.如权利要求5所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

重力发电装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，链条上固定磁铁，竖杆上固定霍尔传感器和灯泡；

微电脑控制器，其用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后控制灯泡中电流的通断。

7.如权利要求6所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

排箫，其具有若干长度不同的金属管，所有金属管倾斜排放，所述排箫上表面横跨一段轨道，所述排箫轨道的最高点连通重力发电装置最低点处的轨道，排箫轨道的最低点连通提升装置最低点处的轨道。

8.如权利要求7所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

杠杆铜锣，其具有杠杆，所述杠杆中部铰接在展台上，杠杆一端敲击铜锣，另一端用于接球，所述杠杆铜锣接球处上方连通分配漏斗下端。

9.如权利要求8所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

第二空气炮，其具有空压机，空压机通过电磁阀连通发球管，发球管内释放高速气体推出小球，所述第二空气炮的喷气口处固定步进电机，步进电机主轴上固定拨环，所述第二空气炮的喷气口连通杠杆铜锣接球处下方；

控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机拨出一个球滚入发球管内；

其中，所述第一、第二空气炮的控制器受控于同一微电脑控制器，且控制方式和效果均相同。

10.如权利要求9所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

摆锤击球装置，其具有摆锤，所述摆锤锤尾固定在步进电机主轴上，摆锤外圈设有护栏，摆锤锤尾上固定磁铁，护栏上固定霍尔传感器，摆锤自然下垂时的最低点前部设有小球着力面，小球着力面处固定另一步进电机，所述摆锤击球装置的着力面处连通第二空气炮；

控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转，将小球摆放在摆锤击球装置的着力面处；

另一控制器，其用于接收提升摆锤的控制指令，经分析处理后控制另一步进电机正反转，将小球从摆锤击球装置的着力面处击出；

微电脑控制器，其用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后产生放球和提升摆锤的控制指令，并传输给两个控制器。

11.如权利要求10所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

第一漏斗组，其用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述第一漏斗组位于摆锤击球装置击球后的落点处。

12.如权利要求11所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

排鼓，其用于接住小球，并将小球弹射出去，所述排鼓上方连通第一漏斗组下端，排鼓与第一漏斗组对应设置。

13.如权利要求12所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：

第二漏斗组，其用于用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述第二漏斗组位于排鼓弹射小球的落点处，第二漏斗组下端连通排箫轨道的最高点，第二漏斗组与排鼓对应设置。