專利名稱：多功能拋體運動研究儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學(xué)儀器，特別適用于高中物理教學(xué)中研究拋體運動的多功能拋體運動研究儀。
背景技術(shù)：
2005年的新高中一年級已實施新課改革，即使用新教材。其中物理教材[共同必修2]中增加了拋體運動一章。在拋體運動這一章中規(guī)定必須做9種實驗，即1、運動的獨立性實驗與探究，2、運動合成與分解實驗研究，3、平拋運動試驗研究，4、研究平拋運動規(guī)律，5、研究平拋運動射程與初速度的關(guān)系，6、研究斜拋運動軌跡，7、斜拋運動實驗研究，8、平拋運動頻閃照片模擬，9、斜拋運動頻閃照片摸擬。要完成上述多種實驗，目前尚沒有成熟的儀器。中國專利200420027726.6號專利公開了一種平拋物體運動描跡儀，由內(nèi)置鐵粉的描跡板、磁性描跡球及固定于描跡板右上角的拋球架組成。但它只能完成平拋物體運動研究。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種多功能拋體運動研究儀，它可以完成對拋體運動9種實驗的研究。
本實用新型是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種多功能拋體運動研究儀，它具有一個表面有坐標(biāo)的內(nèi)置鐵粉的描跡板、拋體在描跡板的上端面上裝有水準(zhǔn)儀、消跡桿，在描跡板左邊靠上方部位裝置一可拆卸的供拋物下滑拋出的拋物軌道，在描跡板下方是接物減振盒，其特征是拋物軌道與描跡板活動連接，連接處裝有一量角器，拋物軌道可沿滑槽上下滑動并可繞固定支點轉(zhuǎn)動；它還包括一個裝置在描跡板下端的可拆卸的與拋物軌道平行的長拋物軌道；它還包括一個豎立安裝在描跡板右側(cè)板面上可左右滑動的可拆卸的供運動合成與分解實驗用滑桿滑塊機構(gòu)；它還包括一個裝置在描跡板左側(cè)板面上研究平拋運動實驗的彈片機構(gòu)。
所述拋體是一裝載有磁鐵的小車。
所述滑桿滑塊機構(gòu)包括一個垂直于描跡板底邊的豎直滑桿，豎直滑桿中有一空心滑槽，空心滑槽內(nèi)通過吊繩吊裝有一可上下拉動的滑塊，吊繩的另一端固定在描跡板上。
所述彈片機構(gòu)由一個階梯形彈簧片和通過錘柄與彈簧片上端活動連接的擺錘組成，錘柄能繞固定支點擺動，該機構(gòu)裝置在描跡板板面左上角并與拋物軌道配合夾住拋物小車。
本實用新型的優(yōu)點是，更換不同的配件可完成不同拋體運動的實驗研究，一儀多用，十分方便。
以下結(jié)合附圖及實施例進一步詳述本實用新型的結(jié)構(gòu)及實驗方法。


圖1是平拋運動描跡板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型裝置有長拋物軌道研究拋體運動的獨立性實驗結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型裝置有滑桿滑塊機構(gòu)研究運動合成與分解的示意圖；圖4是本實用新型裝置有彈片機構(gòu)研究平拋運動示意圖；圖5是本實用新型研究平拋運動規(guī)律示意圖；圖6是本實用新型平拋運動射程與初速度關(guān)系示意圖；圖7是本實用新型研究斜拋運動軌跡示意圖；圖8是本實用新型斜拋運動實驗與探究示意圖；圖9是利用本實用新型研究平拋運動頻閃照片摸擬示意圖；
圖10是利用本實用新型研究斜拋運動頻閃照片摸擬示意圖；
圖11是拋體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、描跡板，2、消跡桿，3、水準(zhǔn)儀，4、拋物軌道，5、拋體，6、接物減振盤，7、量角器，8、拋物長軌道，9、滑桿滑塊機構(gòu)，9-1、滑桿，9-2、滑塊，9-3、吊繩，10、彈片機構(gòu)，10-1、彈片，10-2錘柄，10-3、擺錘，5-1小車，5-2磁鐵。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型包括一個內(nèi)裝鐵粉的描跡板1，在其前板面上有便于記錄的座標(biāo)，頂端裝有消跡桿2和水準(zhǔn)儀3，在其左邊有滑槽，拋物軌道4裝置在左側(cè)的滑槽11上并有顯示調(diào)整角度的量角器7，拋物軌道4可繞固定支點轉(zhuǎn)動并可沿滑槽上下移動。描跡板1的下方是接物減振盒6。
如圖2所示，本實用新型還包括一個沿描跡板7底邊安裝的長拋物軌道8。其長度與描跡板長度基本相同，長拋物軌道8與拋物軌道4平行安裝。
如圖3所示，本實用新型還包括一個做運動合成與分解實驗的滑桿滑塊機構(gòu)9。由豎直安裝在描跡板板面左邊的滑桿9-1和用吊繩9-3吊在下端的滑塊9-2組成。滑桿9-1為長方形，其中間有一空心滑槽，側(cè)面有一小孔，吊繩9-3的一端穿過側(cè)面的小孔固定在描跡板1上，另一端吊住滑塊使滑塊在滑槽內(nèi)能上下拉動?；瑝K為磁性滑塊。
如圖4所示，本實用新型還包括一個做平拋運動實驗研究的彈片機構(gòu)10，它由一個階梯形彈性片10-1和一個裝在彈性片上端的錘柄10-2及裝在錘柄另一端的擺錘10-3組成。使用時將彈性片10上端固定在描跡板板面右上角，擺錘的錘柄能繞固定支點轉(zhuǎn)動。彈性片10-1和拋物軌道4的端頭間留有間隙，間隙大小以能卡住拋體使拋體不下落為宜。
如
圖11所示，拋體5由小車5-1和固定在小車上的磁鐵5-2組成，磁鐵可以為電磁鐵，也可以為永久磁鐵。當(dāng)用電磁鐵時還需在車上裝電池。
具體將各種平拋試驗方法介紹如下1、運動的獨立性實驗與探究如圖2所示在描跡板上附加一長軌，把兩個帶有磁鐵的小車分別放在兩斜軌同一高度，然后兩拋體同時施放，a車做平拋運動，b車做水平方向運動，結(jié)果兩車同時到達c點，相互碰撞。同時描跡板自動顯示兩相交軌跡曲線。這說明平拋運動的豎直方向上運動并不影響它在水平方向上運動，這就是運動的獨立性。
2、運動合成與分解的實驗研究如圖3所示在描跡板上附加一個滑桿滑塊機構(gòu)，當(dāng)手水平向左移動滑桿時，滑塊也隨著向左移動，同時又受線的拉力沿桿向上運動，通過磁作用，描跡板自動顯示滑塊合運動軌跡曲線。
3、平拋運動實驗與探究如圖4所示在描跡板上附加彈片機構(gòu)，用彈片將拋體a擠壓在軌道右端，拋體b放在彈片拐角。把擺錘旋至某一高度開始釋放，當(dāng)小錘下落打擊到彈片時，拋體a自由下落b作平拋運動，結(jié)果兩拋體同時落地。這說明平拋運動在豎直方向上的運動情況與自由落體運動相同。
4、研究平拋運動規(guī)律如圖5所示將拋物軌道4底端調(diào)水平，當(dāng)拋體5從平軌處拋出后做平拋運動，描跡板自動顯示出拋物運動軌跡曲線。在曲線上任選幾點讀出數(shù)據(jù)便可研究運動規(guī)律。
5、探究平拋運動射程與初速度的關(guān)系如圖6所示讓拋體分別從斜軌上三個不同位置滑下，獲得不同的平拋初速度，描跡板顯示三條不同的曲線。根據(jù)曲線進行討論探究。
6、研究斜拋運動軌跡如圖7所示將軌道沿滑槽下移并旋轉(zhuǎn)一定角度，當(dāng)拋體從軌道某一高度釋放，從軌道下端開始做斜拋運動。描跡板自動顯示出斜拋運動軌跡曲線。
7、斜拋運動實驗與探究如圖8所示保持拋物軌道4不變，即拋射角不變，改變拋體在軌道上不同高度，從而改變了平拋初速度，在描跡板上描出兩條斜拋曲線，研究射高、射程與初速度的關(guān)系；再保持初速度不變改變拋射角大小，在描跡板上描出兩條不同曲線，研究射高、射程與拋射角的關(guān)系。
8、平拋運動頻閃照片摸擬如圖9所示實驗方法與研究平拋運動軌跡相同，只是換一個帶有磁噴頭的拋體。當(dāng)小車做平拋運動時，磁頭作等時間斷噴磁，描跡板自動顯示類似頻閃照片的點狀軌跡。
9、斜拋運動頻閃照片摸擬如
圖10所示實驗方法與研究斜拋運動軌跡相同，只是換一個帶有磁噴頭的小車作拋體，當(dāng)小車做斜拋運動時，磁頭作等時間斷噴磁，描跡板自動顯示類似頻閃照片的點狀軌跡。
權(quán)利要求1.一種多功能拋體運動研究儀，它具有一個表面有坐標(biāo)的內(nèi)置鐵粉的描跡板(1)、拋體(5)、在描跡板(1)的上端面上裝有水準(zhǔn)儀(3)、消跡桿(2)，在描跡板左邊靠上方部位裝置一可拆卸的供拋物下滑并拋出的拋物軌道(4)，在描跡板下方是接物減振盒(6)，其特征是拋物軌道(4)與描跡板活動連接，連接處裝有一量角器(7)，拋物軌道(4)可沿滑槽(11)上下滑動并可繞固定支點轉(zhuǎn)動；它還包括一個裝置在描跡板下端的與拋物軌道(4)平行可拆卸的長拋物軌道(8)；它還包括一個豎立安裝在描跡板右側(cè)板面上可左右滑動的可拆卸的供運動合成與分解實驗用滑桿滑塊機構(gòu)(9)；它還包括一個裝置在描跡板左側(cè)板面上研究平拋運動實驗的彈片機構(gòu)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能拋體運動研究儀，其特征是所述拋體(5)是一裝載有磁鐵(5-1)的小車(5-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能拋體運動研究儀，其特征是所述滑桿滑塊機構(gòu)(9)包括一個垂直于描跡板底邊的豎直滑桿(9-1)，豎直滑桿(9-1)中有一空心滑槽，空心滑槽內(nèi)通過吊繩(9-3)吊裝有一可上下拉動的滑塊(9-2)，吊繩(9-3)的另一端固定在描跡板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能拋體運動研究儀，其特征是所述彈片機構(gòu)(10)由一個階梯形彈簧片(10-1)和通過錘柄(10-2)與彈簧片上端活動連接的擺錘組成，錘柄能繞固定支點擺動；該機構(gòu)裝置在描跡板板面左上角并與拋物軌道(4)配合夾住拋物小車。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能拋體運動研究儀。主要適用于高中物理教學(xué)中拋體運動實驗用。具有裝有鐵粉的描跡板、拋物軌道、磁性拋體組成。還包括一個做運動合成分解實驗的滑桿滑塊機構(gòu)，一個作平拋運動實驗的彈片機構(gòu)。利用本儀器可完成高中物理課實驗規(guī)定的拋體運動一章中的所有實驗項目。結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
文檔編號G09B23/10GK2884380SQ20062006907
公開日2007年3月28日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者屠步華 申請人:屠步華