專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多功能平拋教學(xué)演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理教學(xué)演示儀，特別涉及一種探究平拋物體在水平方向上 做勻速直線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的多功能平拋教學(xué)演示儀。
背景技術(shù)：
“平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為兩種分運(yùn)動(dòng)的合成，即平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上可以看作勻速 直線運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)”，這是我們?cè)谙驅(qū)W生講 解平拋運(yùn)動(dòng)物理過(guò)程必須要講解的內(nèi)容。然而，上述內(nèi)容只能是老師的口述或板書(shū)，卻沒(méi)有 一種演示實(shí)驗(yàn)儀器讓學(xué)生直觀接受上述理論。也就是說(shuō)老師的講解不生動(dòng)、不形象，只是停 留在知識(shí)的機(jī)械傳遞階段。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能演示平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方 向上是自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的多功能平拋教學(xué)演示儀。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種多功能平拋教學(xué)演示儀，包括控制器、顯示屏一、顯示屏二、Kl鍵、K2鍵、固 定板、一號(hào)電磁鐵、紅外對(duì)射管、鐵球、二號(hào)電磁鐵、三號(hào)電磁鐵、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌二、豎直重錘 指示、可調(diào)地腳螺絲、底座、底座水平指示器、接球板、支架、一號(hào)接球傳感器、二號(hào)接球傳感 器幾部分結(jié)構(gòu)。所述控制器面板上安裝顯示屏一、顯示屏二、Kl鍵和K2鍵；所述一號(hào)電磁 鐵、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌二、接球板、豎直重錘指示、支架和固定板連接固定安裝成一體，并通過(guò)支 架安裝在底座上。進(jìn)一步，所述控制器安裝在固定板上，固定板安裝在底座上。進(jìn)一步，所述固定板還安裝有一號(hào)電磁鐵、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌二、接球板、豎直重錘指 示、支架。進(jìn)一步，所述導(dǎo)軌一上安裝二號(hào)電磁鐵和紅外對(duì)射管；所述導(dǎo)軌二上安裝三號(hào)電 磁鐵。導(dǎo)軌一用于放置鐵球，紅外對(duì)射管用于檢測(cè)鐵球的通過(guò)時(shí)刻，二號(hào)電磁鐵用于吸附鐵 球，導(dǎo)軌一和支架以及固定板連接。進(jìn)一步，所述導(dǎo)軌二上裝有三號(hào)電磁鐵，三號(hào)電磁鐵用于用于吸附鐵球，導(dǎo)軌二 和支架、接球板以及固定板連接。進(jìn)一步，所述接球板安裝在支架上，一號(hào)接球傳感器和二號(hào)接球傳感器放置于接 球板上。進(jìn)一步，所述底座上安裝有可以調(diào)節(jié)底座水平和支架豎直的可調(diào)地腳螺絲；所述 底座水平指示器安裝在底座上；所述豎直重錘指示安裝在支架上?？烧{(diào)節(jié)可調(diào)地腳螺絲使 底座水平和支架豎直，保證支架的豎直和底座的水平有利于提高實(shí)驗(yàn)精度。本實(shí)用新型可以生動(dòng)形象地演示平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，可以 精確測(cè)量平拋運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間、同一高度自由落體運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間，通過(guò)對(duì)比下落時(shí)間，探究平拋在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，本實(shí)用新型功能齊全、演示效果明顯，便于學(xué)生理 解記憶。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；參照?qǐng)D1，1.控制器，101.顯示屏一，102.顯示屏二，103. Kl鍵，104. K2鍵，2.固
定板，3. —號(hào)電磁鐵，4.紅外對(duì)射管，5.鐵球，6. 二號(hào)電磁鐵，7.三號(hào)電磁鐵，8.導(dǎo)軌一， 9.導(dǎo)軌二，10.豎直重錘指示，11.可調(diào)地腳螺絲，12.底座，13.底座水平指示器，14.接球 板，15.支架，16. —號(hào)接球傳感器，17. 二號(hào)接球傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示，一種多功能平拋教學(xué)演示儀主要由控制器(1)，顯示屏一(101)，顯 示屏二(102)，Kl鍵(103)，K2鍵(104)，固定板(2)，一號(hào)電磁鐵(3)，紅外對(duì)射管(4)，鐵 球(5)，二號(hào)電磁鐵(6)，三號(hào)電磁鐵(7)，導(dǎo)軌一(8)，導(dǎo)軌二(9)，豎直重錘指示(10)，可 調(diào)地腳螺絲(11)，底座(12)，底座水平指示器(13)，接球板(14)，支架(15)，一號(hào)接球傳感 器(16)，二號(hào)接球傳感器(17)構(gòu)成；在控制器(1)面板上安裝顯示屏一(101)，顯示屏二 (102)，Kl鍵(103)和K2鍵(104)，用于控制實(shí)驗(yàn)和顯示實(shí)驗(yàn)信息；一號(hào)電磁鐵(3)，二號(hào) 電磁鐵(6)、三號(hào)電磁鐵(7)，用于吸附或釋放鐵球(5)；控制器⑴內(nèi)部的控制板的I/O 口 和一號(hào)接球傳感器(16)，二號(hào)接球傳感器(17)以及紅外對(duì)射管(4)相連接，用于檢測(cè)鐵球 (5)；控制器⑴安裝在固定板(2)上。將一號(hào)電磁鐵(3)，導(dǎo)軌一⑶，導(dǎo)軌二(9)，接球板(14)，豎直重錘指示(10)，支架 (15)連接，并和固定板(2)固定連接成一體，再將支架(15)固定安裝在底座(12)上，構(gòu)成 一個(gè)試驗(yàn)裝置；安裝時(shí)保證一號(hào)電磁鐵(3)的最低端和導(dǎo)軌一(8)的水平末端處于同一水 平面；底座(1 上的可調(diào)地腳螺絲(11)可以調(diào)節(jié)底座(1 的水平和支架(1 的豎直，通 過(guò)底座水平指示器(1 指示底座(1 的水平，通過(guò)豎直重錘指示(10)指示支架(15)的 豎直。導(dǎo)軌一⑶上安裝二號(hào)電磁鐵(6)，用于控制鐵球(5)的吸附和釋放；其上裝有紅 外對(duì)射管(4)用于檢測(cè)鐵球的通過(guò)時(shí)刻。導(dǎo)軌二(9)上安裝三號(hào)電磁鐵(7)，用于控制鐵球(5)的吸附和釋放；安裝時(shí)保證 二號(hào)電磁鐵(6)到導(dǎo)軌一⑶水平末端的豎直高度與三號(hào)電磁鐵(7)到導(dǎo)軌二(9)水平末 端的豎直高度相同。接球板(14)安裝在支架(1 上，用于放置一號(hào)接球傳感器(16)和二號(hào)接球傳感 器(17)。下面通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施。平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照如下步驟操作實(shí)驗(yàn)前，首先反復(fù)調(diào)節(jié)可調(diào)地腳螺絲(11)，讓豎直重錘指示(10)指示支架(15)豎 直，讓底座水平指示器(1 指示底座(1 水平；從接球板(14)上移去一號(hào)接球傳感器(16)和二號(hào)接球傳感器(17)；[0025]接通控制器(1)的電源，然后按動(dòng)復(fù)位按鈕Kl鍵(10 —次，顯示屏一(101)和 顯示屏二(102)各顯示五個(gè)“0”，此時(shí)，二號(hào)電磁鐵(6)和三號(hào)電磁鐵(7)通電具有磁性；將鐵球(5)分別放在二號(hào)電磁鐵(6)和三號(hào)電磁鐵(7)上吸附，兩個(gè)鐵球(5)離 各自導(dǎo)軌水平末端的豎直高度相同；按動(dòng)啟動(dòng)鍵K2鍵(104)，兩個(gè)鐵球(5)同時(shí)被釋放，一個(gè)鐵球(5)從導(dǎo)軌一⑶斜 糟水平拋出，另一個(gè)鐵球( 在導(dǎo)軌二(9)上以相同的初速度在接球板(14)上做勻速直線 運(yùn)動(dòng)，水平拋出的鐵球( 從上方擊中在接球板(14)上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小球，從而說(shuō)明 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。平拋在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照如下步驟操作實(shí)驗(yàn)前，首先反復(fù)調(diào)節(jié)可調(diào)地腳螺絲(11)，讓豎直重錘指示(10)指示支架(15)豎 直，讓底座水平指示器(1 指示底座(1 水平；用手將鐵球( 放在導(dǎo)軌一(8)上，放置時(shí)緊貼二號(hào)電磁鐵(6)，然后釋放，將一號(hào) 接球傳感器(16)放置在接球板(14)上，反復(fù)多次調(diào)節(jié)一號(hào)接球傳感器(16)的位置，讓鐵 球( 恰好落入一號(hào)接球傳感器(16)；用手將鐵球(5)放在一號(hào)電磁鐵(3)的正下方，放置時(shí)緊貼一號(hào)電磁鐵(3)，然后 釋放，讓鐵球(5)做自由落體運(yùn)動(dòng)，反復(fù)多次調(diào)節(jié)二號(hào)接球傳感器(17)的位置，讓鐵球(5) 恰好落入二號(hào)接球傳感器(17)；接通控制器(1)電源，按動(dòng)復(fù)位按鈕Kl鍵(10 兩次，顯示屏一(101)和顯示屏 二(102)顯示五個(gè)“8”，二號(hào)電磁鐵(6)和一號(hào)電磁鐵(3)通電具有磁性；將鐵球(5)分別放在一號(hào)電磁鐵(3)和二號(hào)電磁鐵(6)吸附，兩個(gè)鐵球(5)離接 球板(14)的豎直高度相同；按動(dòng)啟動(dòng)鍵K2鍵(104)，一個(gè)鐵球( 從導(dǎo)軌一(8)斜糟水平拋出，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo) 軌一(8)的末端，遮擋紅外對(duì)射管⑷時(shí)，控制器(1)的I/O檢測(cè)到鐵球(5)的位置，控制 器(1)控制一號(hào)電磁鐵(3)斷電，吸附在其上的鐵球(5)開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制器 (1)將顯示屏一(101)和顯示屏二(102)清零，并分別開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)導(dǎo)軌一⑶上的鐵球(5)落入一號(hào)接球傳感器(16)時(shí)，顯示屏一(101)停止顯 示，顯示的內(nèi)容是平拋后到落地的時(shí)間；當(dāng)吸附在一號(hào)電磁鐵(3)上的鐵球(5)落入二號(hào)接球傳感器(17)時(shí)，顯示屏二 (102)停止顯示，顯示的內(nèi)容是鐵球(5)自由落體的時(shí)間；兩時(shí)間對(duì)比，相差很小，在誤差允許的范圍內(nèi)，可以認(rèn)為相等，即平拋運(yùn)動(dòng)在豎直 方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。值得提出的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于上述具體實(shí)施方式
，根據(jù)本實(shí) 用新型的基本技術(shù)構(gòu)思，特別是這種多功能平拋教學(xué)演示儀，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無(wú)需經(jīng) 過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，即可聯(lián)想到的實(shí)施方式，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種多功能平拋教學(xué)演示儀，特別涉及一種探究平拋物體在水平方向上做勻速直線 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的多功能平拋教學(xué)演示儀，其特征在于包括 控制器(1)、顯示屏一(101)、顯示屏二(102)、Kl鍵(103)、K2鍵(104)、固定板(2)、一號(hào) 電磁鐵(3)、紅外對(duì)射管、鐵球(5)、二號(hào)電磁鐵(6)、三號(hào)電磁鐵(7)、導(dǎo)軌一(8)、導(dǎo)軌 二(9)、豎直重錘指示(10)、可調(diào)地腳螺絲(11)、底座(12)、底座水平指示器(13)、接球板 (14)、支架(15)、一號(hào)接球傳感器(16)、二號(hào)接球傳感器(17)幾部分結(jié)構(gòu)；所述在控制器 (1)面板上安裝顯示屏一(101)、顯示屏二(102)、Κ1鍵(103)和Κ2鍵(104)；所述一號(hào)電磁 鐵(3)、導(dǎo)軌一(8)、導(dǎo)軌二(9)、接球板(14)、豎直重錘指示(10)、支架(15)和固定板(2) 連接固定安裝成一體，并通過(guò)支架(15)安裝在底座(12)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能平拋教學(xué)演示儀，其特征在于所述導(dǎo)軌一(8) 上安裝二號(hào)電磁鐵(6)和紅外對(duì)射管；所述導(dǎo)軌二(9)上安裝三號(hào)電磁鐵(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能平拋教學(xué)演示儀，其特征在于所述接球板(14) 安裝在支架(1 上，一號(hào)接球傳感器(16)和二號(hào)接球傳感器(17)放置于接球板(14)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能平拋教學(xué)演示儀，其特征在于所述底座(12)上 安裝有可以調(diào)節(jié)底座(1 水平和支架(1 豎直的可調(diào)地腳螺絲(11)；所述底座水平指示 器(1 安裝在底座(1 上；所述豎直重錘指示(10)安裝在支架(1 上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種物理教學(xué)演示儀，特別涉及一種探究平拋物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的多功能平拋教學(xué)演示儀，包括控制器、固定板、一號(hào)電磁鐵、紅外對(duì)射管、鐵球、二號(hào)電磁鐵、三號(hào)電磁鐵、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌二、豎直重錘指示、可調(diào)地腳螺絲、底座、底座水平指示器、接球板、支架、一號(hào)接球傳感器、二號(hào)接球傳感器等多個(gè)部件。本實(shí)用新型可以生動(dòng)形象地演示平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，可以精確測(cè)量平拋運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間、同一高度自由落體運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間，通過(guò)下落時(shí)間對(duì)比，探究平拋在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，本實(shí)用新型功能齊全、演示效果明顯，便于學(xué)生理解記憶。
文檔編號(hào)G09B23/10GK201845470SQ20102060818
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者儲(chǔ)憲云, 劉廣潤(rùn), 李秀華, 王興昆, 胡爽, 郝兆喜, 齊魯峰 申請(qǐng)人:劉廣潤(rùn)