CN213635004U - 一种新型平抛竖落教学实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型平抛竖落教学实验装置，包括底座，底座后端顶部固定有支撑竖杆，支撑竖杆顶部固定有水平横梁，底座前端连接有平抛弹性片，水平横梁竖直贯穿开有活动通槽，平抛弹性片顶端为平抛施力端，平抛施力端配合穿过水平横梁的活动通槽；水平横梁前端具有平台，平台后端竖直贯穿开有竖落球通孔，平台上平放设有双位载球板，双位载球板中部竖向设有分隔竖板，分隔竖板将双位载球板分隔成平抛球位和竖落球位，双位载球板的竖落球位遮住平台的竖落球通孔。本实用新型可连续多次对平抛及自由落体运动之间的关系进行对比观察和演示，便于直观地进行物理实验教学，有利于帮助学生理解与学习，也提高了学生的动手能力。

Description

一种新型平抛竖落教学实验装置

技术领域

本实用新型涉及教学实验技术领域，尤其涉及一种新型平抛竖落教学实验装置。

背景技术

平抛运动与自由落体都是物理教学中十分重要的知识点，而且二者之间存在紧密的联系，在不考虑阻力的情况下，平抛运动的物体可以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。教师在日常的教学中都是以口述的方式对两者的知识点进行讲解，而物理是一门理论与实验相结合的自然科学，存在一定的抽象性，仅凭学生自己的想象，很难理解平抛运动与自由落体运动之间的关系，不利于学生对知识点的掌握，需要通过实验更加直观的向学生进行教学演示。为了研究平抛物体的运动可做平抛和自由落体运动的教学实验，使两个物体分别同时进行平抛和自由落体，两物体同时落到地面，说明平抛物体的竖直分运动和自由落体物体的落体运动相同。为此，为了研究物理学中的平抛运动规律，急需设计一种既能直接观察平抛与自由落体的对比演示又能对二者的运动规律进行充分理解和应用的装置。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种新型平抛竖落教学实验装置，能够直观地演示自由落体与平抛两种运动物体规律，便于直观地进行物理实验教学，便于学生的理解。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种新型平抛竖落教学实验装置，包括底座，所述底座后端顶部固定有支撑竖杆，所述支撑竖杆顶部固定有水平横梁，所述底座前端连接有平抛弹性片，所述水平横梁竖直贯穿开有活动通槽，所述平抛弹性片顶端为平抛施力端，所述平抛施力端配合穿过水平横梁的活动通槽；所述水平横梁前端具有平台，所述平台位于活动通槽前端，所述平台后端竖直贯穿开有竖落球通孔，所述平台上平放设有双位载球板，所述双位载球板中部竖向设有分隔竖板，所述分隔竖板将双位载球板分隔成平抛球位和竖落球位，双位载球板的竖落球位遮住平台的竖落球通孔。

为了更好地实现本实用新型，所述水平横梁前端固定有定位柱，所述定位柱与双位载球板后端连接有绳。

进一步的技术方案是：所述水平横梁前端靠近活动通槽位置处两侧分别固定有定位柱，所述双位载球板后端两侧分别设有接绳柱，所述绳一端对应连接于定位柱上，所述绳另一端对应连接于双位载球板的接绳柱上。

优选地，所述平抛弹性片底端为连接端，所述连接端通过螺钉固定于底座的前端面上，所述活动通槽的前端面与底座的前端面不在同一竖直面上，其间距为1cm。

优选地，所述绳的长度大于平台长度的五分之四。

优选地，所述双位载球板由透明材料制造。

优选地，所述平抛施力端伸出活动通槽的长度不低于1cm。

优选地，所述双位载球板的竖落球位上平放有与竖落球通孔相配合的竖落球，所述双位载球板的平抛球位上平放有平抛球。

优选地，所述平抛球与竖落球的大小、质量、材料均完全相同。

优选地，所述平抛球与竖落球材质、大小的选择范围更大。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型能够直观地演示自由落体与平抛两种运动物体规律，便于直观地进行物理实验教学，便于学生的理解。

(2)本实用新型可连续多次对平抛及自由落体运动之间的关系进行对比观察和演示，增强了学生的理解，提高了学习效率，具有结构新颖、操作便捷、安全性高等优点。

附图说明

图1为本实用新型未放置竖落球、平抛球的结构示意图；

图2为图1中去掉双位载球板的结构示意图；

图3为本实用新型对应放置好竖落球、平抛球的结构示意图；

图4为图3在拉动平抛弹性片并依靠平抛弹性片弹力快速击打双位载球板以实现竖落球自由落体运动、平抛球平抛运动之后的局部放大示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－底座,2－支撑竖杆,3－水平横梁，31－平台,4－活动通槽,5－竖落球通孔,6－平抛弹性片,61－连接端,62－平抛施力端,7－双位载球板,71－分隔竖板,8－定位柱,81－绳,9－竖落球位，10－竖落球,11－平抛球，12－平抛球位。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图4所示，一种新型平抛竖落教学实验装置，包括底座1，底座1后端顶部固定有支撑竖杆2，支撑竖杆2顶部固定有水平横梁3，底座1前端连接有平抛弹性片6，平抛弹性片6与支撑竖杆2均竖直且相互平行，水平横梁3呈水平设置，且水平横梁3前端(以图1为例，图1中左侧为前端，右侧为后端)与底座1前端在相对应一侧。水平横梁3竖直贯穿开有活动通槽4，平抛弹性片6顶端为平抛施力端62，平抛施力端62配合穿过水平横梁3的活动通槽4，如图1～图4所示，本实用新型优选的平抛施力端62伸出活动通槽4的长度不低于1cm。未使用状态时，平抛弹性片6呈竖直状态且未有弹性应力，平抛弹性片6的平抛施力端62在自然状态时距活动通槽4的前端面约1cm。水平横梁3前端具有平台31，平台31位于活动通槽4前端，即平台31后端与活动通槽4前端靠近，平台31后端竖直贯穿开有竖落球通孔5，平台31上平放设有双位载球板7，双位载球板7中部竖向设有分隔竖板71，分隔竖板71将双位载球板7分隔成平抛球位12和竖落球位9，竖落球位9与竖落球通孔5相对应，双位载球板7的竖落球位9对应遮住平台31的竖落球通孔5。

为了防止双位载球板7被平抛施力端62弹力击打抛出并落地损坏，同时便于学生更专注地观察平抛球与竖落球的运行轨迹，本实用新型在水平横梁3前端固定有定位柱8，定位柱8与双位载球板7后端连接有绳81。

如图3、图4所示，本实用新型优选的水平横梁3前端靠近活动通槽4位置处两侧分别固定有定位柱8，双位载球板7后端两侧分别设有接绳柱，两个定位柱8与两个接绳柱一一对应且位于水平横梁3两侧，绳81一端对应连接于定位柱8上，绳81另一端对应连接于双位载球板7的接绳柱上。本实用新型绳81的长度大于平台31长度的五分之四，绳81的长度至少保证双位载球板7被平抛弹性片6弹力击打后至少能够让双位载球板7的竖落球位9让开，并能让放置于双位载球板7的竖落球位9上的竖落球10能够成功落入到竖落球通孔5。竖落球通孔5的孔径要大于竖落球10的球径，以让竖落球10能够顺利地通过竖落球通孔5并进行自由落地运动。为了便于在竖落球位9上更好地定位放置竖落球10，本实用新型在竖落球位9中心位置设有定位小孔A，这样竖落球10就能定位放置于竖落球位9表面。为了便于在平抛球位12上更好地定位放置平抛球11，本实用新型在平抛球位12中心位置设有定位小孔B，这样平抛球11就能定位放置于平抛球位12表面。

优选地，平抛弹性片6底端为连接端61，连接端61通过螺钉固定于底座1的前端面上，活动通槽4的前端面与底座1的前端面间距为1cm。

本实用新型优选的双位载球板7由透明材料制造，在使用时，双位载球板7可以方便进行对准定位作业，尤其是在双位载球板7的竖落球位9上放置竖落球10作业，可以提高实验成功率。实验时，竖落球定位孔应在通孔5的中心。

如图3所示，在实验时，双位载球板7的竖落球位9上平放有与竖落球通孔5相配合的竖落球10，双位载球板7的平抛球位12上平放有平抛球11。本实用新型平抛球11与竖落球10的大小、质量、材料均完全相同(当然根据实验变换，可以选择不相同的球)，即平抛球11与竖落球10为完全相同的球(完全相同的球可进行相同球的对照实验，不完全相同的球可进行进一步的对照实验)，优选地平抛球11与竖落球10选用塑料球(防止对周边人或物体构成伤害)。

实验准备，如图3所示，在双位载球板7的竖落球位9上平放好竖落球10，竖落球10与竖落球通孔5对应定位，在双位载球板7的平抛球位12上平放好平抛球11。

实验时，手握住平抛施力端62并向后拉动，平抛施力端62从活动通槽4前端移动至活动通槽4后端，同时平抛弹性片6也随之向后端弯曲，平抛弹性片6具有弹性力，正如弹性弹弓原理，当手松开平抛施力端62，整个平抛弹性片6在弹力作用下驱动平抛施力端62高速从活动通槽4后端运动至前端并击打双位载球板7，双位载球板7向前运动并驱动平抛球11做平抛运动，同时双位载球板7不再遮住竖落球通孔5，位于双位载球板7的竖落球位9上的竖落球10由于惯性落入到竖落球通孔5中做自由落体运动，竖落球10的自由落体运动与平抛球11的平抛运动同时发生。双位载球板7由于受到绳81的约束不会脱离水平横梁3，也就不会飞出，提高了安全性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)后端顶部固定有支撑竖杆(2)，所述支撑竖杆(2)顶部固定有水平横梁(3)，所述底座(1)前端连接有平抛弹性片(6)，所述水平横梁(3)竖直贯穿开有活动通槽(4)，所述平抛弹性片(6)顶端为平抛施力端(62)，所述平抛施力端(62)配合穿过水平横梁(3)的活动通槽(4)；所述水平横梁(3)前端具有平台(31)，所述平台(31)后端竖直贯穿开有竖落球通孔(5)，所述平台(31)上平放设有双位载球板(7)，所述双位载球板(7)中部竖向设有分隔竖板(71)，所述分隔竖板(71)将双位载球板(7)分隔成平抛球位(12)和竖落球位(9)，双位载球板(7)的竖落球位(9)遮住平台(31)的竖落球通孔(5)。

2.按照权利要求1所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述水平横梁(3)前端固定有定位柱(8)，所述定位柱(8)与双位载球板(7)后端连接有绳(81)。

3.按照权利要求2所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述水平横梁(3)前端靠近活动通槽(4)位置处两侧分别固定有定位柱(8)，所述双位载球板(7)后端两侧分别设有接绳柱，所述绳(81)一端对应连接于定位柱(8)上，所述绳(81)另一端对应连接于双位载球板(7)的接绳柱上。

4.按照权利要求1所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述平抛弹性片(6)底端为连接端(61)，所述连接端(61)通过螺钉固定于底座(1)的前端面上，所述活动通槽(4)的前端面与底座(1)的前端面在同一竖直面上。

5.按照权利要求2或3所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述绳(81)的长度大于平台(31)长度的五分之四。

6.按照权利要求1所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述双位载球板(7)由透明材料制造。

7.按照权利要求1所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述平抛施力端(62)伸出活动通槽(4)的长度不低于1cm。

8.按照权利要求1所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述双位载球板(7)的竖落球位(9)上平放有与竖落球通孔(5)相配合的竖落球(10)，所述双位载球板(7)的平抛球位(12)上平放有平抛球(11)。

9.按照权利要求8所述的一种新型平抛竖落教学实验装置，其特征在于：所述平抛球(11)与竖落球(10)的大小、质量、材料均相同。

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