CN2884380Y - 多功能抛体运动研究仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能抛体运动研究仪。主要适用于高中物理教学中抛体运动实验用。具有装有铁粉的描迹板、抛物轨道、磁性抛体组成。还包括一个做运动合成分解实验的滑杆滑块机构，一个作平抛运动实验的弹片机构。利用本仪器可完成高中物理课实验规定的抛体运动一章中的所有实验项目。结构简单，使用方便。

Description

多功能抛体运动研究仪

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，特别适用于高中物理教学中研究抛体运动的多功能抛体运动研究仪。

背景技术

2005年的新高中一年级已实施新课改革，即使用新教材。其中物理教材[共同必修2]中增加了抛体运动一章。在抛体运动这一章中规定必须做9种实验，即：1、运动的独立性实验与探究，2、运动合成与分解实验研究，3、平抛运动试验研究，4、研究平抛运动规律，5、研究平抛运动射程与初速度的关系，6、研究斜抛运动轨迹，7、斜抛运动实验研究，8、平抛运动频闪照片模拟，9、斜抛运动频闪照片摸拟。要完成上述多种实验，目前尚没有成熟的仪器。中国专利200420027726.6号专利公开了一种平抛物体运动描迹仪，由内置铁粉的描迹板、磁性描迹球及固定于描迹板右上角的抛球架组成。但它只能完成平抛物体运动研究。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多功能抛体运动研究仪，它可以完成对抛体运动9种实验的研究。

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种多功能抛体运动研究仪，它具有一个表面有坐标的内置铁粉的描迹板、抛体在描迹板的上端面上装有水准仪、消迹杆，在描迹板左边靠上方部位装置一可拆卸的供抛物下滑抛出的抛物轨道，在描迹板下方是接物减振盒，其特征是抛物轨道与描迹板活动连接，连接处装有一量角器，抛物轨道可沿滑槽上下滑动并可绕固定支点转动；它还包括一个装置在描迹板下端的可拆卸的与抛物轨道平行的长抛物轨道；

它还包括一个竖立安装在描迹板右侧板面上可左右滑动的可拆卸的供运动合成与分解实验用滑杆滑块机构；

它还包括一个装置在描迹板左侧板面上研究平抛运动实验的弹片机构。

所述抛体是一装载有磁铁的小车。

所述滑杆滑块机构包括一个垂直于描迹板底边的竖直滑杆，竖直滑杆中有一空心滑槽，空心滑槽内通过吊绳吊装有一可上下拉动的滑块，吊绳的另一端固定在描迹板上。

所述弹片机构由一个阶梯形弹簧片和通过锤柄与弹簧片上端活动连接的摆锤组成，锤柄能绕固定支点摆动，该机构装置在描迹板板面左上角并与抛物轨道配合夹住抛物小车。

本实用新型的优点是，更换不同的配件可完成不同抛体运动的实验研究，一仪多用，十分方便。

附图说明

下面结合附图及实施例进一步详述本实用新型的结构及实验方法。

图1是平抛运动描迹板结构示意图；

图2是本实用新型装置有长抛物轨道研究抛体运动的独立性实验结构示意图；

图3是本实用新型装置有滑杆滑块机构研究运动合成与分解的示意图；

图4是本实用新型装置有弹片机构研究平抛运动示意图；

图5是本实用新型研究平抛运动规律示意图；

图6是本实用新型平抛运动射程与初速度关系示意图；

图7是本实用新型研究斜抛运动轨迹示意图；

图8是本实用新型斜抛运动实验与探究示意图；

图9是利用本实用新型研究平抛运动频闪照片摸拟示意图；

图10是利用本实用新型研究斜抛运动频闪照片摸拟示意图；

图11是抛体结构示意图。

图中：1、描迹板，2、消迹杆，3、水准仪，4、抛物轨道，5、抛体，6、接物减振盘，7、量角器，8、抛物长轨道，9、滑杆滑块机构，9-1、滑杆，9-2、滑块，9-3、吊绳，10、弹片机构，10-1、弹片，10-2锤柄，10-3、摆锤，5-1小车，5-2磁铁。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括一个内装铁粉的描迹板1，在其前板面上有便于记录的座标，顶端装有消迹杆2和水准仪3，在其左边有滑槽，抛物轨道4装置在左侧的滑槽11上并有显示调整角度的量角器7，抛物轨道4可绕固定支点转动并可沿滑槽上下移动。描迹板1的下方是接物减振盒6。

如图2所示，本实用新型还包括一个沿描迹板7底边安装的长抛物轨道8。其长度与描迹板长度基本相同，长抛物轨道8与抛物轨道4平行安装。

如图3所示，本实用新型还包括一个做运动合成与分解实验的滑杆滑块机构9。由竖直安装在描迹板板面左边的滑杆9-1和用吊绳9-3吊在下端的滑块9-2组成。滑杆9-1为长方形，其中间有一空心滑槽，侧面有一小孔，吊绳9-3的一端穿过侧面的小孔固定在描迹板1上，另一端吊住滑块使滑块在滑槽内能上下拉动。滑块为磁性滑块。

如图4所示，本实用新型还包括一个做平抛运动实验研究的弹片机构10，它由一个阶梯形弹性片10-1和一个装在弹性片上端的锤柄10-2及装在锤柄另一端的摆锤10-3组成。使用时将弹性片10上端固定在描迹板板面右上角，摆锤的锤柄能绕固定支点转动。弹性片10-1和抛物轨道4的端头间留有间隙，间隙大小以能卡住抛体使抛体不下落为宜。

如图11所示，抛体5由小车5-1和固定在小车上的磁铁5-2组成，磁铁可以为电磁铁，也可以为永久磁铁。当用电磁铁时还需在车上装电池。

具体将各种平抛试验方法介绍如下：

1、运动的独立性实验与探究

如图2所示在描迹板上附加一长轨，把两个带有磁铁的小车分别放在两斜轨同一高度，然后两抛体同时施放，a车做平抛运动，b车做水平方向运动，结果两车同时到达c点，相互碰撞。同时描迹板自动显示两相交轨迹曲线。这说明平抛运动的竖直方向上运动并不影响它在水平方向上运动，这就是运动的独立性。

2、运动合成与分解的实验研究

如图3所示在描迹板上附加一个滑杆滑块机构，当手水平向左移动滑杆时，滑块也随着向左移动，同时又受线的拉力沿杆向上运动，通过磁作用，描迹板自动显示滑块合运动轨迹曲线。

3、平抛运动实验与探究

如图4所示在描迹板上附加弹片机构，用弹片将抛体a挤压在轨道右端，抛体b放在弹片拐角。把摆锤旋至某一高度开始释放，当小锤下落打击到弹片时，抛体a自由下落b作平抛运动，结果两抛体同时落地。这说明平抛运动在竖直方向上的运动情况与自由落体运动相同。

4、研究平抛运动规律

如图5所示将抛物轨道4底端调水平，当抛体5从平轨处抛出后做平抛运动，描迹板自动显示出抛物运动轨迹曲线。在曲线上任选几点读出数据便可研究运动规律。

5、探究平抛运动射程与初速度的关系

如图6所示让抛体分别从斜轨上三个不同位置滑下，获得不同的平抛初速度，描迹板显示三条不同的曲线。根据曲线进行讨论探究。

6、研究斜抛运动轨迹

如图7所示将轨道沿滑槽下移并旋转一定角度，当抛体从轨道某一高度释放，从轨道下端开始做斜抛运动。描迹板自动显示出斜抛运动轨迹曲线。

7、斜抛运动实验与探究

如图8所示保持抛物轨道4不变，即抛射角不变，改变抛体在轨道上不同高度，从而改变了平抛初速度，在描迹板上描出两条斜抛曲线，研究射高、射程与初速度的关系；再保持初速度不变改变抛射角大小，在描迹板上描出两条不同曲线，研究射高、射程与抛射角的关系。

8、平抛运动频闪照片摸拟

如图9所示实验方法与研究平抛运动轨迹相同，只是换一个带有磁喷头的抛体。当小车做平抛运动时，磁头作等时间断喷磁，描迹板自动显示类似频闪照片的点状轨迹。

9、斜抛运动频闪照片摸拟

如图10所示实验方法与研究斜抛运动轨迹相同，只是换一个带有磁喷头的小车作抛体，当小车做斜抛运动时，磁头作等时间断喷磁，描迹板自动显示类似频闪照片的点状轨迹。

Claims (4)

1、一种多功能抛体运动研究仪，它具有一个表面有坐标的内置铁粉的描迹板(1)、抛体(5)、在描迹板(1)的上端面上装有水准仪(3)、消迹杆(2)，在描迹板左边靠上方部位装置一可拆卸的供抛物下滑并抛出的抛物轨道(4)，在描迹板下方是接物减振盒(6)，其特征是抛物轨道(4)与描迹板活动连接，连接处装有一量角器(7)，抛物轨道(4)可沿滑槽(11)上下滑动并可绕固定支点转动；它还包括一个装置在描迹板下端的与抛物轨道(4)平行可拆卸的长抛物轨道(8)；

它还包括一个竖立安装在描迹板右侧板面上可左右滑动的可拆卸的供运动合成与分解实验用滑杆滑块机构(9)；

它还包括一个装置在描迹板左侧板面上研究平抛运动实验的弹片机构(10)。

2、根据权利要求1所述的一种多功能抛体运动研究仪，其特征是所述抛体(5)是一装载有磁铁(5-1)的小车(5-2)。

3、根据权利要求1所述的一种多功能抛体运动研究仪，其特征是所述滑杆滑块机构(9)包括一个垂直于描迹板底边的竖直滑杆(9-1)，竖直滑杆(9-1)中有一空心滑槽，空心滑槽内通过吊绳(9-3)吊装有一可上下拉动的滑块(9-2)，吊绳(9-3)的另一端固定在描迹板上。

4、根据权利要求1所述的一种多功能抛体运动研究仪，其特征是所述弹片机构(10)由一个阶梯形弹簧片(10-1)和通过锤柄(10-2)与弹簧片上端活动连接的摆锤组成，锤柄能绕固定支点摆动；该机构装置在描迹板板面左上角并与抛物轨道(4)配合夹住抛物小车。

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