專利名稱：物體平拋運動演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學演示用器具，特別涉及一種物體平拋運動演示
背景技術(shù)：
感受、描畫水平拋出的物體的運動軌跡是中學物理教學中的一個重要的 知識技能點，拋體運動軌跡受空間和時間的限制，真實、精確地呈現(xiàn)物體平 拋運動的軌跡具有一定的難度?，F(xiàn)行教材和學生實驗冊以及教學實踐中大多 采用的是描點法演示。常見的是三種形式 一種是把事先做好的有孔的紙卡 片用手按在豎直木板上，調(diào)整卡片位置使弧形槽滾下的小球剛好從卡片中通 過，記下小球通過孔時的一系列位置，用平滑曲線做出平拋運動的軌跡。使 用該方法，小球平拋運動要重復多次，而且每次都要求在同等高度無初速度 地滾下，因此精確操作的難度大，而且費時多，演示過程通常需20多分鐘， 描畫的也只是近似曲線，誤差較大。另一種是實驗時讓小球從拋球斜架上某 一相同位置靜止釋放，讓小球平拋運動時撞擊到學生手中的鉛筆上而描出一 個點來，多次實驗后，把那些點連起來描出軌跡。這種方法同樣存在實驗時 間長，誤差較大的缺點。還有一種方法是使用復寫紙讓小球多次撞擊留下若 干個點，連接各點后得到一條近似拋物線；此法效果與前兩種方法近似，且 又使耗材有所增加。在一節(jié)實驗課上讓學生從多條拋物線真實地感受和理解 到物體平拋運動的規(guī)律，這些裝置顯然是無法真正滿足的。
目前，已有利用磁性黑板的特性設(shè)計的平拋物體運動軌跡顯示裝置，雖 然在技術(shù)上有所改進，但還存在磁性黑板表面不平且易變形、拋體運動自由 度不高等問題。
如申請?zhí)?0204376.5的專利技術(shù)，拋體為組合圓柱體，磁性黑板沒有防 變形設(shè)計。此專利存在兩個問題， 一是當磁板變形，黑板表面屈度可達到2、3毫米，而拋體中磁芯的端頭離磁性黑板面的距離在不允許接觸的前提下以小 于1毫米才作用明顯，因此這樣的差距根本就無法讓自由運動的磁芯吸起一 條完整的運動軌跡，也常會碰觸到磁性黑板表面，讓拋體失去了自由運動， 曲線軌跡產(chǎn)生偏差。二是它的拋體是圓柱體，不是理想的自由拋體形狀—— 球型，因此，在實驗過程中定位與運行準確性均未達到最佳狀態(tài)。
申請?zhí)枮?00420027726.6的專利技術(shù)，拋體也不是球型，也沒有專門解 決磁性黑板變形不平的問題，很容易造成磁性拋體運動中碰觸黑板表面。另 外，整個拋體為磁性材料，從磁性黑板表面劃過時，形成的軌跡將是比拋體 本身還要寬的帶狀痕跡，而不是細線，因此實驗的準確性也存在很大的出入。
此上兩種技術(shù)的拋體由于形狀所至，在軌道上運動時都不是完全的滾動 摩擦，增加了部分滑動摩擦，這從感覺上也降低了其運動的自由度。所以， 要得到可信的自由拋物線，這兩種技術(shù)由于忽略了很多細節(jié)，是很難投入實 際應用的。
正是這些關(guān)鍵性改進細節(jié)的存在，要求不斷開發(fā)新型產(chǎn)品以滿足教學需 要。因此，研制一種實驗效率高、演示效果科學的物體平拋運動演示裝置， 使其能夠連續(xù)、完整，科學、準確、高效地自動顯示平拋物體的運動軌跡， 成為了教學科研人員進一步研究的新課題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、演 示科學準確、使用省時方便的物體平拋運動演示儀。
為實現(xiàn)上述目的本實用新型所采用的技術(shù)方案是 一種物體平拋運動演 示儀，包括磁性黑板及設(shè)置于磁性黑板上部一側(cè)的截面為"凹"字形導軌和球型 拋體，所述球型拋體使用非導磁材料并中心打孔，內(nèi)設(shè)有強磁性磁芯，磁性 黑板下方設(shè)有柔性接球槽；其特征在于所述磁性黑板底面設(shè)有非導磁材料的
剛性襯板，磁性黑板四周設(shè)有壓條，磁性黑板間隔均勻設(shè)有定位鉚釘，磁性 黑板分別通過設(shè)置的壓條及定位鉚釘與鋼性襯板固定連接，同時接觸面涂以
粘膠；所述導軌上設(shè)有球型拋體定位架，其上設(shè)有彈力壓板，球型拋體置于 定位架內(nèi)，由彈力壓板配合定位；所述剛性襯板底部連接設(shè)有基座，其兩側(cè)對應設(shè)有調(diào)平支腳。
本實用新型的有益效果是本實用新型與已公開或己公告的專利技術(shù)比， 最重要的技術(shù)創(chuàng)新之處在于剛性襯板、球型的帶磁性磁芯的拋體和拋球定位 架的技術(shù)運用。該演示儀能夠自動連續(xù)、完整、準確地顯示物體平拋的運動 軌跡，極大地提高演示實驗的效果和效率。其結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用方 便，效果直觀。本實用新型設(shè)計具有生產(chǎn)標準化，產(chǎn)品規(guī)?；拈_發(fā)前景。

圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖2是本實用新型定位架部分結(jié)構(gòu)示意圖3是本實用新型的球型拋體與導軌配合結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)磁性黑板，2導軌，3球型拋體，4鋼性襯板，5壓條，6定位鉚
釘，7定位架，8彈力壓板，9柔性接球槽，IO基座，ll調(diào)平支腳，12磁芯，
13缺口， 14調(diào)平鉛錘，15揩板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式
、 結(jié)構(gòu)、特征詳述如下-
如圖1 圖3所示， 一種基于磁性黑板原理而使用球型拋體的物體平拋運 動演示儀，包括磁性黑板1及設(shè)置于磁性黑板1上部一側(cè)的導軌2和球型拋 體3，所述球型拋體3使用非導磁材料并中心打孔、內(nèi)設(shè)有直徑2毫米以下的 強磁性磁芯12，磁性黑板1表面下方設(shè)有柔性接球槽9;其特征在于所述磁 性黑板1底面設(shè)有非導磁剛性襯板4，磁性黑板l四周設(shè)有壓條5，磁性黑板 1間隔均勻設(shè)有若干非導磁定位鉚釘6，磁性黑板1分別通過設(shè)置的壓條5及 定位鉚釘6與剛性襯板4固定連接，同時接觸面涂以粘膠，保持磁性黑板1 表面平整，防止變形；所述導軌2上設(shè)有球型拋體3定位架7，其上設(shè)有彈力 壓板8，球型拋體3置于定位架7內(nèi)，由彈力壓板8配合定位，球型拋體3靠 近磁性黑板1 一側(cè)的頂部與磁性黑板1面的距離為0.5-lmm;所述鋼性襯板4 底部連接設(shè)有基座IO，可采用鑄鐵材料制作，其兩側(cè)對應設(shè)有調(diào)平支腳ll。
所述定位鉚釘6水平嵌于磁性黑板1表面，以保證磁性黑板1表面平滑。所述定位架7上設(shè)有與球型拋體3磁芯12對應的定位缺口 13，通過其缺 口 13瞄準定位球型拋體3。
所述磁性黑板1垂直面設(shè)有調(diào)平鉛錘14，保證調(diào)平磁性黑板1表面垂直
所述磁性黑板1上配設(shè)揩板15，以揩擦磁性黑板1演示完成的描寫軌跡; 為了演示直觀、清楚，通常磁性黑板1上均設(shè)有坐標格。
該演示儀使用非常簡單，按慣例先將磁性黑板1板面調(diào)垂直，將球型拋 體3置于定位架7并將磁芯12的一個端點對準缺口 13 (另一個端點必然指向 板面)后被彈力壓板8壓住，輕按彈力壓板8后端，滾出軌道的球型拋體3 會在平整的磁性黑板1表面吸出一條連續(xù)的平拋運動軌跡。改變一下定位架7 的位置，仍會瞬間得到另一條運動軌跡。物體平拋運動演示效率至少提高十 倍以上，同時演示的精度達到了空前的水準。
上述參照實施例對物體平拋運動演示儀進行的詳細描述，是說明性的而 不是限定性的，可根據(jù)演示需要制成各種不同的規(guī)格，因此在不脫離本實用 新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應屬本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種物體平拋運動演示儀，包括磁性黑板及設(shè)置于磁性黑板上部一側(cè)的截面為“凹”字形導軌和球型拋體，所述球型拋體使用非導磁材料并中心打孔，內(nèi)設(shè)有強磁性磁芯，磁性黑板下方設(shè)有柔性接球槽；其特征在于所述磁性黑板底面設(shè)有非導磁材料的剛性襯板，磁性黑板四周設(shè)有壓條，磁性黑板間隔均勻設(shè)有定位鉚釘，磁性黑板分別通過設(shè)置的壓條及定位鉚釘與鋼性襯板固定連接，同時接觸面涂以粘膠；所述導軌上設(shè)有球型拋體定位架，其上設(shè)有彈力壓板，球型拋體置于定位架內(nèi)，由彈力壓板配合定位；所述剛性襯板底部連接設(shè)有基座，其兩側(cè)對應設(shè)有調(diào)平支腳。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體平拋運動演示儀，其特征在于所述定位鉚 釘水平嵌于磁性黑板表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體平拋運動演示儀，其特征在于所述定位架 上設(shè)有與球型拋體磁芯對應的定位缺口 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體平拋運動演示儀，其特征在于所述磁性黑 板垂直面設(shè)有調(diào)平鉛錘。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體平拋運動演示儀，其特征在于所述磁性黑 板上配設(shè)磁性揩板。
專利摘要本實用新型涉及一種物體平拋運動演示儀，包括磁性黑板及設(shè)置于磁性黑板上部一側(cè)的截面為“凹”字形導軌和球型拋體；所述球型拋體中心設(shè)有磁芯，磁性黑板下方設(shè)有柔性接球槽；其特征在于所述磁性黑板底面設(shè)有剛性襯板，磁性黑板四周設(shè)有壓條，磁性黑板間隔均勻設(shè)有定位鉚釘，磁性黑板分別通過設(shè)置的壓條及定位鉚釘與剛性襯板固定連接；所述導軌上設(shè)有球型拋體定位架，其上設(shè)有彈力壓板，球型拋體置于定位架內(nèi)，由彈力壓板配合定位；所述剛性襯板底部連接設(shè)有基座，其兩側(cè)對應設(shè)有調(diào)平支腳。本實用新型能夠自動連續(xù)、完整、準確地顯示物體平拋的運動軌跡，極大地提高演示實驗的效果及效率。其結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用方便，效果直觀。
文檔編號G09B23/00GK201159952SQ20082007396
公開日2008年12月3日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者李文軍 申請人:李文軍