專利名稱：一種多功能彈射演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種演示裝置，特別是涉及一種多功能彈射演示裝置。
背景技術(shù)：
目前中學(xué)生的課外實(shí)驗(yàn)和小制作是今年來(lái)教學(xué)研究和教學(xué)出現(xiàn)的一種新的實(shí)驗(yàn) 形式。課外實(shí)驗(yàn)和小制作能夠使學(xué)生很清晰的驗(yàn)證多個(gè)規(guī)律，能把課內(nèi)學(xué)習(xí)的知識(shí)和日常 生活中豐富多彩的物理世界聯(lián)系起來(lái)，提供觀察自然、探索世界奧妙的契機(jī)。著力點(diǎn)在于培 養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，自我設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手制作器材的能力，了解物理學(xué)與其它學(xué)科的聯(lián)系， 加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，有利于中學(xué)教育從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化。在課外實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于驗(yàn)證 平拋運(yùn)動(dòng)中豎直方向上的分量為自由落體運(yùn)動(dòng)這個(gè)定律時(shí)缺少相應(yīng)的演示裝置?，F(xiàn)有的裝 置反映遲鈍，碰撞發(fā)生的軌跡模糊，沒(méi)法很好的讓學(xué)生捕捉到，實(shí)驗(yàn)效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用激光指示棒作瞄準(zhǔn)器，光路清晰；實(shí)驗(yàn)反應(yīng) 靈敏、迅速；碰撞發(fā)聲清脆且運(yùn)動(dòng)軌跡直觀明了的多功能彈射演示裝置。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明多功能彈射演示裝置，包括做平拋運(yùn)動(dòng)的玻璃小球 5、彈射該玻璃小球5的彈射裝置、托載該玻璃小球5的玻璃管4和做自由落體的鐵球8，其 特征在于在所述的玻璃管4的右端端口處設(shè)有一個(gè)溝型開(kāi)關(guān)6，在所述的鐵球8的上端設(shè) 有一個(gè)電路通斷使鐵球8降落的電磁鐵7，所述溝型開(kāi)關(guān)6與電磁鐵7電連接；所述的彈射 裝置包括玻璃管4、彈簧3、拉線2和激光指示棒l，在所述的玻璃管4的左端中心鉆有一直 徑為0. 2cm的小孔，拉線2從孔穿入并與彈簧3的右端連接，所述的激光指示棒1、玻璃小 球5和鐵球8，呈現(xiàn)三點(diǎn)一線；所述的溝型開(kāi)關(guān)6包括發(fā)光器與受光器，該發(fā)光器與受光器 都裝在檢測(cè)頭內(nèi)，檢測(cè)端開(kāi)有一個(gè)槽，發(fā)光器和受光器分別裝在槽的上面和下面；所述的溝 型開(kāi)關(guān)6的發(fā)光器所用的光源為紅外線；所述的溝型開(kāi)關(guān)6有光學(xué)系統(tǒng)、發(fā)光器、受光器、放 大器、光電調(diào)制和開(kāi)光輸出電路。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是光路清晰；實(shí)驗(yàn)反應(yīng)靈敏、迅速；碰撞發(fā)聲清 脆且運(yùn)動(dòng)軌跡直觀明了。學(xué)生可親手操作，實(shí)驗(yàn)效果較好。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
圖1為本發(fā)明多功能彈射演示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明多功能彈射演示裝置的溝型開(kāi)關(guān)的電路圖；
圖3為本發(fā)明多功能彈射演示裝置的溝型開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明多功能彈射演示裝置的演示實(shí)驗(yàn)圖。 圖中1、激光指示棒，2、拉線，3、彈簧，4、玻璃管，5、玻璃小球，6、溝型開(kāi)關(guān)，7、電磁 鐵，8、鐵球。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，在玻璃管4的左端中心鉆一直徑約為0. 2cm的小孔，拉線2從孔穿入 并與彈簧3的右端連接，在玻璃管4的右端安裝溝型開(kāi)關(guān)6控制電磁鐵。使用時(shí)讓激光通 過(guò)激光指示棒1、玻璃小球5瞄準(zhǔn)鐵球8，呈現(xiàn)三點(diǎn)一線。用力拉拉線2，彈簧3被壓縮，釋放 拉線2，彈簧3迅速伸長(zhǎng)，小球5被彈出。當(dāng)小球5沖到玻璃管4的右端端口處時(shí)，擋住溝型 開(kāi)關(guān)6槽口內(nèi)的紅外線，閉合電路中斷，鐵球8隨即自由下落，實(shí)現(xiàn)了平拋玻璃小球5和自 由落體鐵球8同時(shí)下落。 如圖2、圖3所示，溝型光電開(kāi)關(guān)6內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下發(fā)光器與受光器都裝在檢測(cè)頭 內(nèi)，檢測(cè)端開(kāi)有一個(gè)槽，發(fā)光器和受光器就分別裝在槽的上面和下面。所用的光源有紅外線 和可見(jiàn)光兩種，本裝置應(yīng)用紅外線。被測(cè)物體從槽內(nèi)通過(guò)阻擋光線時(shí)，光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作。光電 開(kāi)關(guān)內(nèi)有光學(xué)系統(tǒng)、發(fā)光器、受光器、放大器、光電調(diào)制和開(kāi)光輸出電路。輸出為4線式。亮 通或暗通、常開(kāi)或常閉由設(shè)計(jì)者根據(jù)說(shuō)明自選，可供負(fù)載電流為lOOmA，開(kāi)光頻率為100HZ， 靈敏度可調(diào)且工作穩(wěn)定可靠，使用方便。按圖2所示連接外電路，電源接棕藍(lán)兩線，電磁鐵 接棕黑之間，此時(shí)應(yīng)為亮通，電磁鐵工作將鐵球吸住。安裝好后應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)， 使玻璃球擋住紅外線時(shí)開(kāi)關(guān)在最佳動(dòng)作閥指下工作，保證開(kāi)關(guān)工作穩(wěn)定可靠。
演示在同一高度作自由落體和平拋運(yùn)動(dòng)的物體同時(shí)落體。實(shí)驗(yàn)時(shí)使電磁鐵支架緊 靠彈簧槍出口旁，調(diào)節(jié)兩球位置，使球心距地面高度相同。彈射后聽(tīng)到兩球同時(shí)落地的碰撞 聲。改變彈簧壓縮量，使射出的玻璃球初速度增大，多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同；這表明平拋運(yùn)動(dòng)在 豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向速度大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)。
演示平拋射擊物體，在子彈出槍口的同時(shí)讓靶從靜止開(kāi)始下落；這仍是一個(gè)物體 做平拋運(yùn)動(dòng)，一個(gè)物體同時(shí)在相同高度處自由下落。只要子彈瞄準(zhǔn)靶，兩小球落地以前在空 中某點(diǎn)相碰，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得它們必定同時(shí)到達(dá)兩條軌跡的交點(diǎn)，碰撞在這交 點(diǎn)處發(fā)生。這說(shuō)明在相等時(shí)間內(nèi)它們下降的距離相同，小球下落高度并不因?yàn)樗椒较蛏?的運(yùn)動(dòng)而又任何改變。 如圖4所示演示射擊物體與水平面成一夾角，瞄準(zhǔn)鐵球射擊，在第一象限實(shí)驗(yàn)很 容易證明它們也必定碰撞，且百發(fā)百中，可激發(fā)學(xué)生尋求碰撞的理論根據(jù)——力的獨(dú)立作 用原理(驗(yàn)證力的獨(dú)立作用原理
權(quán)利要求
一種多功能彈射演示裝置，包括做平拋運(yùn)動(dòng)的玻璃小球(5)、彈射該玻璃小球(5)的彈射裝置、托載該玻璃小球(5)的玻璃管(4)和做自由落體的鐵球(8)，其特征在于在所述的玻璃管(4)的右端端口處設(shè)有一個(gè)溝型開(kāi)關(guān)(6)，在所述的鐵球(8)的上端設(shè)有一個(gè)電路通斷使鐵球(8)降落的電磁鐵(7)，所述溝型開(kāi)關(guān)(6)與電磁鐵(7)電連接。
2. 按照權(quán)利要求1所述的多功能彈射演示裝置，其特征在于所述的彈射裝置包括玻 璃管(4)、彈簧(3)、拉線(2)和激光指示棒(l)，在所述的玻璃管(4)的左端中心鉆有一直 徑為O. 2cm的小孔，拉線(2)從孔穿入并與彈簧(3)的右端連接，所述的激光指示棒(1)、玻 璃小球(5)和鐵球(8)，呈現(xiàn)三點(diǎn)一線。
3. 按照權(quán)利要求1所述的多功能彈射演示裝置，其特征在于所述的溝型開(kāi)關(guān)(6)包 括發(fā)光器與受光器，該發(fā)光器與受光器都裝在檢測(cè)頭內(nèi)，檢測(cè)端開(kāi)有一個(gè)槽，發(fā)光器和受光 器分別裝在槽的上面和下面。
4. 按照權(quán)利要求3所述的多功能彈射演示裝置，其特征在于所述的溝型開(kāi)關(guān)(6)的 發(fā)光器所用的光源為紅外線。
5. 按照權(quán)利要求1所述的多功能彈射演示裝置，其特征在于所述的溝型開(kāi)關(guān)(6)有 光學(xué)系統(tǒng)、發(fā)光器、放大器、光電調(diào)制和開(kāi)光輸出電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種演示裝置，特別是涉及一種多功能彈射演示裝置，包括做平拋運(yùn)動(dòng)的玻璃小球(5)、彈射該玻璃小球(5)的彈射裝置、托載該玻璃小球(5)的玻璃管(4)和做自由落體的鐵球(8)，在所述的玻璃管(4)的右端端口處設(shè)有一個(gè)溝型開(kāi)關(guān)(6)，在所述的鐵球(8)的上端設(shè)有一個(gè)電路通斷可使鐵球(8)降落的電磁鐵(7)，當(dāng)所述的玻璃小球(5)沖到所述的玻璃管(4)的右端端口處時(shí)，擋住所述的溝型開(kāi)關(guān)(6)槽口內(nèi)的紅外線，閉合電路中斷，鐵球(8)隨即自由下落，實(shí)現(xiàn)了平拋玻璃小球(5)和自由落體鐵球(8)同時(shí)下落。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是光路清晰；實(shí)驗(yàn)反應(yīng)靈敏、迅速；碰撞發(fā)聲清脆且運(yùn)動(dòng)軌跡直觀明了。
文檔編號(hào)G09B23/00GK101751812SQ200810203648
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者蔡德廣 申請(qǐng)人:上海市復(fù)興高級(jí)中學(xué)