專利名稱：拋物、碰撞運動實驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于教學(xué)儀器，即用做學(xué)生分組和老師演示物體平拋、斜拋運動的軌跡與碰撞實驗的拋物、碰撞運動實驗儀。
現(xiàn)有的物體碰撞運動實驗儀和拋物運動實驗儀是單一功能的兩種教學(xué)儀器，每種儀器都只能做一個類型的運動實驗。用這種儀器把從不同的高度拋出(或碰撞)小鋼球所打出的點，連接組成的軌跡，作為演示物體運動的規(guī)律，存在的主要問題，一是做實驗時的演示速度慢。老師在上課時給學(xué)生做打點繪拋物線的實驗，忙忙碌碌要將近一節(jié)課的時間，才能做完一次實驗，畫出一條拋物線，這樣一來，必定影響了老師的教學(xué)進度。二是做實驗時得出來的拋物線誤差大。因為從同一高度落下的小球，各拋物線之間都有誤差，而且利用小鋼球的底部打出的點連接的拋物線，不能代表小球質(zhì)心運動的軌跡，所以，越到拋物線的頂部，誤差越大，以致無法得出平拋運動可分解為豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速直線運動的結(jié)論。還有學(xué)校老師教學(xué)時，用拋出的磁鐵在磁板上畫出磁粉拋物線的儀器，給學(xué)生演示拋物運動的規(guī)律，這種實驗儀也是因為拋出的磁體與磁板之間的摩擦較大，所畫出的拋物線誤差大，從而也不能使學(xué)生得出上述正確的結(jié)論。況且，這種儀器使用時很不方便。
本實用新型的目的在于提供一種只要一次就能精確的得出物體平拋、斜拋運動的軌跡或方便的進行動量守恒碰撞實驗的教學(xué)儀器。
本實用新型完成的方法是利用旋轉(zhuǎn)的物體有確定指向的陀螺儀原理，在一個小圓柱體的正中心安裝一個小毛筆，當(dāng)圓柱體從實驗儀的軌道頂上沿軌道向下滾動，脫離軌道口后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，圓柱體中的含有墨水的小毛筆在圓柱體旋轉(zhuǎn)過程中，就在貼在垂直面板上的坐標(biāo)紙上畫出了一條運動軌跡，這個軌跡就是拋出物體運動時的拋物線。因為拋出物體旋轉(zhuǎn)時，不會因為小毛筆尖與紙面的微小摩擦而改變運動方向，從而得到的是精確的拋物運動軌跡。如果把拋物運動實驗儀的接物槽取下來，裝上碰撞接物槽，也就能比現(xiàn)有儀器更方便的進行動量守恒碰撞問題的研究。
本實用新型的優(yōu)點一、有利于教學(xué)。能一次精確的畫出物體的平拋、斜拋軌跡，為教師在課堂教學(xué)節(jié)約了大量的時間，給學(xué)生能直觀的建立運動分解的概念、動量守恒概念、拋物線概念，求是拋射速度。二、實驗準(zhǔn)確精度高。在水平方向分解為勻速直線運動的誤差小于2％。三、實用范圍廣。不但能用于高中的物理教學(xué)和大學(xué)的普通物理教學(xué)，而且能用于高中的數(shù)學(xué)教學(xué)。四、能兼作碰撞運動實驗。除了能研究拋物運動外，還能用于研究碰撞運動。用于碰撞打點的珠子不會落地損失，使用非常方便。而且在實驗過程中能節(jié)約大量的紙和復(fù)寫紙，給學(xué)校節(jié)省購買教學(xué)儀器、用品的資金，并有利于加強對教學(xué)儀器的管理。五、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)、使用、維修都很方便。
附


圖1為本實用新型的主視圖，圖2為右視圖，圖3為碰撞接物槽示意圖，圖4為旋轉(zhuǎn)拋體結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型的最佳實施例是用高度調(diào)節(jié)旋扭(3)把軌道(4)固定在垂直面板(6)上部，座標(biāo)紙(7)緊附在垂直面板上，“凵”形接物槽(8)安裝在用水平調(diào)節(jié)旋扭(2)固定的水平底座(1)上，取代小鋼球的旋轉(zhuǎn)拋體(5)為圓柱體，小毛筆(10)垂直安裝在旋轉(zhuǎn)拋體正中心通孔處，毛筆的底部為伸縮旋扭(9)，這件伸縮旋扭是用于調(diào)節(jié)毛筆工作時伸出通孔，方便畫線，不工作時調(diào)回孔內(nèi)，利于保護筆尖不被損壞。做實驗時，把旋轉(zhuǎn)拋體從軌道頂上向下滾動，離開軌道口后，旋轉(zhuǎn)拋體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，含有墨水的小毛筆尖的座標(biāo)紙上留下的痕跡便為拋物運動軌跡。從水平底板下取下“凵”形接物槽，換上長一些的“凵”形碰撞接物槽(11)，即為做碰撞運動的實驗儀器。這樣組裝的碰撞實驗儀比把架子安在桌面上、小珠打點在地面上的簡易碰撞實驗裝置要好得多，做碰撞實驗時，小珠落進碰撞接物槽同時打點，不會落到地上丟失，而且得出的數(shù)據(jù)精確，方便老師課堂演示和學(xué)生分組實驗。
權(quán)利要求1.一種拋物、碰撞運動實驗儀，包括軌道(4)、垂直面板(6)，其特征在于高度調(diào)節(jié)旋扭(3)把軌道固定在垂直面板上部，座標(biāo)紙(7)緊附在垂直面板上，“凵”形接物槽(8)安裝在用水平調(diào)節(jié)旋扭(2)固定的水平底座(1)上，旋轉(zhuǎn)拋體(5)為圓柱體，小毛筆(10)垂直安裝在旋轉(zhuǎn)拋體正中心通孔處，毛筆的底部為伸縮旋扭(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于水平底板上安裝做碰撞運動實驗的“凵”形碰撞接物槽(11)。
專利摘要一種拋物、碰撞運動實驗儀，圓柱體中心安裝有毛筆的旋轉(zhuǎn)拋體，從垂直面板上都的軌道上滾動旋轉(zhuǎn)落下時，毛筆尖就在附在面板上的坐標(biāo)上畫出了拋物運動軌跡；在水平底座上裝上碰撞接物槽，就能兼做碰撞運動實驗。這種教學(xué)儀器能給學(xué)生直觀的建立運動分解概念、動量守恒概念、拋物概念、求出拋射速度，每次實驗時間短，準(zhǔn)確精度高，有利于老師課堂演示和學(xué)生分組實驗，適用面廣，且結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)使用、維修都很方便。
文檔編號G09B23/10GK2075371SQ9021975
公開日1991年4月17日 申請日期1990年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月25日
發(fā)明者李華 申請人:李華