專利名稱：平拋運(yùn)動演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及物理教學(xué)器材技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種平拋運(yùn)動演示器。
背景技術(shù)：
平拋運(yùn)動是指物體以一定的速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力的作用下所做的運(yùn)動。平拋運(yùn)動為復(fù)雜的拋物曲線運(yùn)動，對于剛接觸平拋運(yùn)動的學(xué)生來說，平拋運(yùn)動的運(yùn)動曲線比較抽象，不易理解。為了方便學(xué)生理解，將平拋運(yùn)動分解為一個沿水平方向的勻速直線運(yùn)動，另一個沿豎直方向的自由落體運(yùn)動，兩個方向的運(yùn)動合成得到平拋運(yùn)動，目前，在物理教學(xué)的過程中采用平拋運(yùn)動演示器來演示平拋運(yùn)動及其兩個方向的分運(yùn)動?，F(xiàn)有的一種平拋運(yùn)動演示器中、主要包括第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第一電磁鐵、第二電磁鐵、第三電磁鐵、第一小球、第二小球和第三小球等；其中，第一電磁鐵和第二電磁鐵分別固定在第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌上，用于分別吸住第一小球和第二小球，且第一電磁鐵和第二電磁鐵距離各自所在導(dǎo)軌的水平段的高度相等，以保證第一小球和第二小球具有相同的水平初速度，第三小球被第三電磁鐵吸住，且第三小球的初始高度與第一小球拋出時的高度相同；第一小球做平拋運(yùn)動，第二小球做勻速直線運(yùn)動，第三小球做自由落體運(yùn)動；在進(jìn)行演示操作時，將第一小球和第二小球同時釋放，當(dāng)?shù)谝恍∏蛟趻伋龅谝粚?dǎo)軌的瞬間，第三小球被釋放，通過觀察三個小球同時到達(dá)同一點(diǎn)并發(fā)生碰撞來說明平拋運(yùn)動是水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。但是，現(xiàn)有的平 拋運(yùn)動演示器的第三電磁鐵的位置和第二導(dǎo)軌的位置均固定不變，因此只能演示說明:做平拋運(yùn)動的第一小球、做水平勻速直線運(yùn)動的第二小球以及做自由落體運(yùn)動的第三小球，此三個小球只是在第一小球的運(yùn)動軌跡的落點(diǎn)處具有等時性，無法證明三個小球在第一小球的平拋運(yùn)動軌跡上任一點(diǎn)都具有等時性，學(xué)生有可能產(chǎn)生疑問，認(rèn)為第一小球只是在落點(diǎn)處與第二小球和第三小球同時到達(dá)，但是在平拋運(yùn)動的過程中，第一小球和第二小球并不是始終在同一豎直面內(nèi)，同理，第一小球與第三小球并不是始終在同一水平面內(nèi)，因此，第一小球在水平方向的分運(yùn)動有可能是變速直線運(yùn)動，在豎直方向的分運(yùn)動有可能不是自由落體運(yùn)動，演示效果不明顯，說服力不強(qiáng)。綜上所述，如何改善平拋運(yùn)動演示器的演示效果，提高演示的說服力，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種平拋運(yùn)動演示器，以改善其演示效果，提聞演不的說服力。為達(dá)到上述目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案:一種平拋運(yùn)動演不器,包括:面板；安裝在所述面板上的第二導(dǎo)軌和第三電磁鐵；[0010]還包括:設(shè)置在所述面板上，用于導(dǎo)向所述第二導(dǎo)軌垂直上下移動的垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；用于將所述第二導(dǎo)軌固定于所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上的固定裝置；設(shè)置在所述面板上，用于導(dǎo)向所述第三電磁鐵水平移動的水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，所述面板上設(shè)置有用于顯示所述平拋運(yùn)動演示器的第一小球的平拋軌跡的復(fù)寫紙和白紙。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為長形導(dǎo)孔；所述固定裝置為螺紋連接件，所述螺紋連接件穿過所述長形導(dǎo)孔和所述第二導(dǎo)軌的固定孔，將所述第二導(dǎo)軌夾固在所述面板上。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為垂直導(dǎo)軌；所述第二導(dǎo)軌上設(shè)置有與所述垂直導(dǎo)軌配合移動的導(dǎo)槽；所述固定裝置為頂緊螺釘，所述頂緊螺釘將所述導(dǎo)槽卡固在所述垂直導(dǎo)軌上。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的個數(shù)為兩個。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，所述水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為水平滑槽；所述第三電磁鐵卡裝于所述水平滑槽內(nèi)。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，所述第三電磁鐵的斷電裝置為輕觸開關(guān)，所述輕觸開關(guān)設(shè)置于所述平拋運(yùn)動演示器的第一導(dǎo)軌的拋出端N，且可與所述第一小球接觸。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，還包括設(shè)置在所述平拋運(yùn)動演示器底部的調(diào)節(jié)螺絲。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，還包括用于檢測和調(diào)節(jié)所述平拋運(yùn)動演示器的水平位置的水平儀。優(yōu)選的，上述平拋運(yùn)動演示器中，所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌均采用輕質(zhì)材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的平拋運(yùn)動演示器，第二導(dǎo)軌可以在面板的垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中垂直地上下移動，第三電磁鐵也可以在水平滑槽中左右移動，選擇第一小球的平拋軌跡上的任一點(diǎn)作為落點(diǎn)，通過將第二導(dǎo)軌和第三電磁鐵分別調(diào)整至與該點(diǎn)相對應(yīng)的位置，并使用固定裝置固定第二導(dǎo)軌，然后進(jìn)行演示，可以看出，第一小球在任一點(diǎn)都會與第二小球和第三小球碰撞，因此可以演示說明:第一小球、做水平勻速直線運(yùn)動的第二小球和做豎直自由落體運(yùn)動的第三小球，三者的運(yùn)動在第一小球的平拋運(yùn)動軌跡上的任一點(diǎn)均具有等時性，從而更具說服力地證明平拋運(yùn)動是水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)中描述所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的平拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡演示圖；[0032]圖3為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動與水平勻速直線運(yùn)動之間在水平方向具有等時性的演示圖；圖4為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動與豎直自由落體運(yùn)動之間在豎直方向具有等時性的演示圖；圖5為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動在落點(diǎn)處同時與水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動之間具有等時性的演示圖；圖6為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動在其軌跡上任一點(diǎn)位置同時與水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動之間具有等時性的演示圖。上述圖1-圖6中，第一電磁鐵01、第一小球02、第一導(dǎo)軌03、面板04、水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)05、第三電磁鐵06、第三小球07、第二電磁鐵08、第二小球09、第二導(dǎo)軌10、垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11、底座12、調(diào)節(jié)螺絲13、控制開關(guān)14、水平儀15、電源開關(guān)16、固定裝置17。
具體實施方式
本實用新型提供了一種平拋運(yùn)動演示器，改善了平拋運(yùn)動演示器的演示效果，提聞了演不的說服力。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。請參考圖1-圖6，圖1為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的平拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡演示圖；圖3為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動與水平勻速直線運(yùn)動之間在水平方向具有等時性的演示圖；圖4為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動與豎直自由落體運(yùn)動之間在豎直方向具有等時性的演示圖；圖5為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動在落點(diǎn)處同時與水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動之間具有等時性的演示圖；圖6為本實用新型實施例提供的一種平拋運(yùn)動演示器中的驗證平拋運(yùn)動在其軌跡上任一點(diǎn)位置同時與水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動之間具有等時性的演示圖。本實用新型實施例提供的平拋運(yùn)動演示器，如圖1所示，包括底座12、面板04、第一導(dǎo)軌03、第二導(dǎo)軌10、第一電磁鐵01、第二電磁鐵08、第三電磁鐵06、第一小球02、第二小球09、第三小球07、控制開關(guān)14、斷電裝置和電源開關(guān)16 ;其中，面板04垂直地安裝在底座12上，用于顯示第一小球02的平拋運(yùn)動軌跡；第一導(dǎo)軌03安裝在面板04的靠上位置；第二導(dǎo)軌10安裝在面板04上,且位于第一導(dǎo)軌03的下方；第一導(dǎo)軌03和第二導(dǎo)軌10均具有水平段，且第二導(dǎo)軌10的水平段較長，目的分別是為了使小球水平地拋出和做水平勻速直線運(yùn)動；第一電磁鐵01固定在第一導(dǎo)軌03的B點(diǎn)，距離位于第一導(dǎo)軌03水平段反延長線上的A點(diǎn)的垂直距離為hi ;第二電磁鐵08固定在第二導(dǎo)軌10的D點(diǎn)，距離位于第二導(dǎo)軌10水平段反延長線上的C點(diǎn)的垂直距離為h2，且hi等于h2，保證第一小球02在拋出端N點(diǎn)的初速度等于第二小球09在與N點(diǎn)水平方向相對應(yīng)的N2點(diǎn)的運(yùn)動速度；第三電磁06鐵安裝在面板04上，當(dāng)吸住第三小球07時，第三小球07的最低點(diǎn)NI與拋出端N點(diǎn)位于同一水平線上，保證第一小球02和第三小球07從同一高度下落；第一電磁鐵01和第二電磁鐵08同時由控制開關(guān)14控制，能夠同時斷電，從而同時釋放第一小球02和第二小球09 ;斷電裝置的作用是:當(dāng)?shù)谝恍∏?2從拋出端N點(diǎn)拋出的瞬間，斷電裝置啟動，使第三電磁鐵06斷電,從而第三小球07與第一小球02同時下落；除了上述部件和結(jié)構(gòu)之外，本實用新型實施例還包括設(shè)置在面板04上的垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11和水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)05 ;垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11用于導(dǎo)向第二導(dǎo)軌10在面板04上垂直地上下移動，通過固定裝置17將第二導(dǎo)軌10固定在垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11的某一高度位置；水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)05用于導(dǎo)向第三電磁鐵06在面板04上水平左右移動。對上述面板04進(jìn)行優(yōu)化，面板04采用薄鋼板，且在面板04上設(shè)置有復(fù)寫紙和白紙，白紙貼緊在復(fù)寫紙上，用于記錄和顯示第一小球02的平拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡，當(dāng)?shù)谝恍∏?2從拋出端N點(diǎn)拋出時，第一小球02開始與白紙輕輕地接觸，由于白紙與復(fù)寫紙緊貼，所以第一小球02的運(yùn)動軌跡被記錄和顯示在白紙上，可以演示平拋運(yùn)動的軌跡；除此之夕卜，面板04還可以是含有磁粉的磁性面板，當(dāng)?shù)谝恍∏?2拋出時，第一小球02經(jīng)過的地方，其附近的磁性面板上的磁粉被吸引聚集在一起，形成一條線，這條線就是第一小球02的平拋運(yùn)動軌跡，因此，同樣能夠記錄和顯示第一小球02的平拋軌跡。進(jìn)一步優(yōu)化垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11，本實用新型實施例采用長形導(dǎo)孔，即在面板04上開設(shè)垂直于水平面的長條形的孔；同時，固定裝置17采用螺紋連接件，更優(yōu)選地采用手柄螺栓；在固定第二導(dǎo)軌10時，先確定第二導(dǎo)軌10在面板04的一面上的位置，然后將手柄螺栓穿過長形導(dǎo)孔和第二導(dǎo)軌上的固定孔，在面板的另一面，使用螺母與手柄螺栓配合擰緊，從而將第二導(dǎo)軌10夾固在面板04上，根據(jù)第一小球02的平拋軌跡上的任一點(diǎn)的位置調(diào)節(jié)第二導(dǎo)軌10在長形導(dǎo)孔中的高度；當(dāng)然，螺紋連接件還可以是普通螺栓等。垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11除了可以是長形導(dǎo)孔之外，還可以是垂直導(dǎo)軌，即在面板04上設(shè)置垂直于水平面的導(dǎo)軌，同時，第二導(dǎo)軌10上設(shè)置有與垂直導(dǎo)軌配合上下移動的導(dǎo)槽；固定裝置17為頂緊螺釘，在固定第二導(dǎo)軌10時，使用頂緊螺釘擰進(jìn)開設(shè)在導(dǎo)槽上的螺紋孔，頂緊螺釘?shù)牡纸硬烤o緊地抵接在垂直導(dǎo)軌上，從而使導(dǎo)槽與垂直導(dǎo)軌之間形成較大的擠壓力，利用摩擦力固定第二導(dǎo)軌10。作為優(yōu)化，本實用新型實施例中的垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11的個數(shù)為兩個，分別設(shè)置在面板04的左右位置，目的是為了保證第二導(dǎo)軌10具有更好的穩(wěn)定性；如果第二導(dǎo)軌10的質(zhì)量較輕，當(dāng)只需一個垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11便能滿足固定支撐第二導(dǎo)軌10的要求時，數(shù)量也可以是一個，當(dāng)然，還可以是更多個，數(shù)量在此不做具體限定。對水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)05進(jìn)行優(yōu)化，在本實用新型實施例中，水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)05為水平滑槽；第三電磁鐵06卡裝于水平滑槽中，且可以水平滑動，從而調(diào)節(jié)第三電磁鐵06在面板04上的水平方向的位置。本實用新型實施例中的第三電磁鐵06的斷電裝置采用輕觸開關(guān)，輕觸開關(guān)設(shè)置于第一導(dǎo)軌03的拋出端N點(diǎn)，且能夠與滾落的第一小球02接觸并觸發(fā)，從而將第三電磁鐵06斷電，釋放第三小球07;斷電裝置除了可以采用輕觸開關(guān)外，還可以采用光控開關(guān)，即在第一導(dǎo)軌03的拋出端N點(diǎn)處設(shè)置光感應(yīng)器，當(dāng)?shù)谝恍∏?2通過拋出端N點(diǎn)時，由于第一小球02遮擋了光線，光控開關(guān)所在電路斷電，則同在此電路中的第三電磁鐵06斷電，釋放第三小球07。[0048]為了保證平拋運(yùn)動演示器處于水平狀態(tài)，以保證演示實驗的準(zhǔn)確性，本實用新型實施例中的平拋運(yùn)動演示器還設(shè)置有調(diào)節(jié)螺絲13，調(diào)節(jié)螺絲13安裝在底座12的下部，數(shù)量至少為三個，通過微調(diào)調(diào)節(jié)螺絲13可以達(dá)到調(diào)平的目的；更優(yōu)選地，本實施例中的調(diào)節(jié)螺絲13為四個，分別位于底座12的四角。進(jìn)一步優(yōu)化，平拋運(yùn)動演示器在進(jìn)行調(diào)平時，為了檢測平拋運(yùn)動演示器是否處于水平狀態(tài)，本實用新型實施例還包括設(shè)置在平拋運(yùn)動演示器上的水平儀15，更優(yōu)選地，水平儀15安裝在底座12上；水平儀15方便采購，調(diào)平精度高，方便安裝，使演示實驗更具說服力。作為優(yōu)化，第一導(dǎo)軌03和第二導(dǎo)軌10均采用輕質(zhì)材料，比如塑料、薄鋼板等，以減輕重量，方便固定，不易發(fā)生因自身重力導(dǎo)致的移位。上述平拋運(yùn)動演示器為多功能演示器材，其中，第一種演示功能是:平拋運(yùn)動的軌跡演示，如圖2所示，以下是演示原理及過程:將平拋運(yùn)動演示器水平地放置于操作臺上，通過調(diào)節(jié)螺絲13和水平儀15調(diào)平，使面板04垂直于水平面，在面板04上固定好一層復(fù)寫紙和一張白紙，白紙緊貼在復(fù)寫紙上，啟動電源開關(guān)16,此時,只有第一電磁鐵01上吸有第一小球02,第二導(dǎo)軌10位于面板04的靠下位置，開始演示，斷開控制開關(guān)14，第一電磁鐵01斷電，第一小球02被釋放，沿著第一導(dǎo)軌03向下滾落，在拋出端N點(diǎn)水平拋出，之后做平拋運(yùn)動，并在白紙上留下第一小球02的運(yùn)動軌跡，最后落在第二導(dǎo)軌10上，落點(diǎn)為M點(diǎn)，此軌跡可顯示出平拋運(yùn)動的實際軌跡。上述為第一種演示功能，下面是第二種演示功能:演示平拋運(yùn)動的在水平方向分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動，如圖3所示，以下是演示原理及過程:同樣地，將平拋運(yùn)動演示器放置于操作臺上并調(diào)平，此次演示可以不在面板04上固定復(fù)寫紙和白紙，啟動電源開關(guān)16，此時，第一電磁體01和第二電磁鐵08上分別吸有第一小球02和第二小球09，且兩個小球在各自導(dǎo)軌上的下落高度hi等于h2，開始演示，斷開控制開關(guān)14，第一電磁鐵01和第二電磁鐵08同時斷電，第一小球02和第二小球09同時被釋放，第一小球02在拋出端N點(diǎn)處拋出的瞬間，其速度與第二小球09在N2點(diǎn)處的速度相同，兩小球分別作平拋運(yùn)動和水平勻速直線運(yùn)動，最終兩小球在落點(diǎn)M處相遇并發(fā)生碰撞，從而證明了平拋運(yùn)動與沿水平方向的勻速直線運(yùn)動之間的等時性。第三種演示功能:演示平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動，如圖4所示，以下是演示原理及過程:調(diào)平平拋運(yùn)動演示器，啟動電源開關(guān)16，此時，第一電磁鐵01和第三電磁鐵06分別吸有第一小球02和第三小球07，第三小球07的最低點(diǎn)NI與拋出端N點(diǎn)在同一高度上，且與落點(diǎn)M在同一豎直面內(nèi)，開始演示，斷開控制開關(guān)14，第一電磁鐵01斷電，第一小球02被釋放并開始下落，當(dāng)?shù)谝恍∏?2下落到拋出端N點(diǎn)時，第一小球02觸碰輕觸開關(guān)，輕觸開關(guān)控制第三電磁鐵06斷電,第三小球07被釋放，并與第一小球02同時在同一高度下落，第一小球02做平拋運(yùn)動，第三小球07做豎直自由落體運(yùn)動，最終，第一小球02和第三小球07同時到達(dá)落點(diǎn)M并發(fā)生碰撞，從而證明了平拋運(yùn)動與沿豎直方向的自由落體運(yùn)動之間的等時性。第四種演示功能:演示平拋運(yùn)動是水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動，如圖5所示，以下是演示原理及過程:[0058]調(diào)平后，啟動電源開關(guān)16,此時,第一電磁鐵01、第二電磁鐵08和第三電磁鐵06分別吸有第一小球02、第二小球09和第三小球07，hi等于h2，NI與N在同一高度，NI與落點(diǎn)M在同一豎直面內(nèi)，開始演示，斷開控制開關(guān)14，第一電磁鐵01和第二電磁鐵08同時斷電，第一小球02和第二小球09同時被釋放并開始下落，分別在N和N2點(diǎn)具有相同的速度，第一小球02在N點(diǎn)觸碰輕觸開關(guān),第三電磁鐵06斷電,第三小球07被釋放并與第一小球02同時下落，此時，第一小球02做平拋運(yùn)動，第二小球09做水平勻速直線運(yùn)動，第三小球07做豎直自由落體運(yùn)動，三個小球同時到達(dá)落點(diǎn)M并發(fā)生碰撞，從而，證明了平拋運(yùn)動與勻速直線和自由落體運(yùn)動，三者之間的等時性。第五種演示功能:演示平拋運(yùn)動軌跡上的任一點(diǎn)處的平拋運(yùn)動與勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動均具有等時性，如圖1和圖6所示，以下是演示原理及過程:圖1中的Q點(diǎn)是平拋運(yùn)動軌跡上的任一點(diǎn)，現(xiàn)以Q點(diǎn)為例，進(jìn)行演示，調(diào)平后，將第二導(dǎo)軌10在垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)11中移動，移至與Q點(diǎn)對應(yīng)的豎直方向的Ql點(diǎn)，并使用固定裝置17將第二導(dǎo)軌10固定，保持第二導(dǎo)軌10水平，將第三電磁鐵06在水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)05中移動，移至與Q點(diǎn)對應(yīng)的Q2點(diǎn)，從圖6中可以看出，Q點(diǎn)成為了第一小球02的新的落點(diǎn)，啟動電源開關(guān)16,此時,第一電磁鐵01、第二電磁鐵08和第三電磁鐵06上分別吸有第一小球
02、第二小球09和第三小球07，開始演示，斷開控制開關(guān)14，第一電磁鐵01和第二電磁鐵08同時斷電，第一小球02和第二小球09被同時釋放，當(dāng)?shù)谝恍∏?2下落至拋出端N點(diǎn)時，第一小球02觸碰輕觸開關(guān),使第三電磁鐵06斷電,第三小球07被釋放并與第一小球02同時下落，最終，三個小球同時到達(dá)新的落點(diǎn)Q，并發(fā)生碰撞，通過多次選擇平拋軌跡上任一點(diǎn)進(jìn)行演示，都可以證明平拋運(yùn)動軌跡上的任一點(diǎn)處的平拋運(yùn)動與水平勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動均具有等時性，驗證了平拋運(yùn)動的整個過程均是由水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動合成的合運(yùn)動，從而使演示實驗更具說服力。當(dāng)然，在同一平拋運(yùn)動軌跡上，以任一點(diǎn)作為新的落點(diǎn)，不僅可以演示平拋運(yùn)動同時與水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動的關(guān)系，還可以單獨(dú)地演示平拋運(yùn)動與水平勻速直線運(yùn)動或豎直自由落體運(yùn)動的關(guān)系；以上采用輕觸開關(guān)作為第三電磁鐵06的斷電裝置，此外，采用光控開關(guān)作為斷電裝置同樣具有相同的演示原理和過程。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種平拋運(yùn)動演示器，包括:面板(04); 安裝在所述面板(04)上的第二導(dǎo)軌(10)和第三電磁鐵(06)； 其特征在于，還包括: 設(shè)置在所述面板(04)上，用于導(dǎo)向所述第二導(dǎo)軌(10)垂直上下移動的垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(11)； 用于將所述第二導(dǎo)軌(10)固定于所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(11)上的固定裝置(17)； 設(shè)置在所述面板(04)上，用于導(dǎo)向所述第三電磁鐵(06)水平移動的水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(05)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，所述面板(04)上設(shè)置有用于顯示所述平拋運(yùn)動演示器的第一小球(02)的平拋軌跡的復(fù)寫紙和白紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(11)為長形導(dǎo)孔； 所述固定裝置(17)為螺紋連接件，所述螺紋連接件穿過所述長形導(dǎo)孔和所述第二導(dǎo)軌(10)的固定孔，將所述第二導(dǎo)軌(10)夾固在所述面板(04)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(11)為垂直導(dǎo)軌； 所述第二導(dǎo)軌(10)上設(shè)置有與所述垂直導(dǎo)軌配合移動的導(dǎo)槽； 所述固定裝置(17)為頂緊螺釘，所述頂緊螺釘將所述導(dǎo)槽卡固在所述垂直導(dǎo)軌上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，所述垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(11)的個數(shù)為兩個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，所述水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(05)為水平滑槽； 所述第三電磁鐵(06)卡裝于所述水平滑槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，所述第三電磁鐵(06)的斷電裝置為輕觸開關(guān)，所述輕觸開關(guān)設(shè)置于所述平拋運(yùn)動演示器的第一導(dǎo)軌(03)的拋出端N，且可與所述第一小球(02)接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，還包括設(shè)置在所述平拋運(yùn)動演示器底部的調(diào)節(jié)螺絲(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，還包括用于檢測和調(diào)節(jié)所述平拋運(yùn)動演示器的水平位置的水平儀(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述平拋運(yùn)動演示器，其特征在于，所述第一導(dǎo)軌(03)和所述第二導(dǎo)軌(IO )均采用輕質(zhì)材料。
專利摘要本實用新型公開了一種平拋運(yùn)動演示器，包括面板；安裝在面板上的第二導(dǎo)軌和第三電磁鐵；還包括設(shè)置在面板上，用于導(dǎo)向第二導(dǎo)軌垂直上下移動的垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；用于將第二導(dǎo)軌固定于垂直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上的固定裝置；設(shè)置在面板上，用于導(dǎo)向第三電磁鐵水平移動的水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。本實用新型提供的平拋運(yùn)動演示器，選擇第一小球的平拋軌跡上的任一點(diǎn)作為落點(diǎn)，通過將第二導(dǎo)軌和第三電磁鐵分別調(diào)整至與該點(diǎn)相對應(yīng)的位置并固定，通過演示看出，第一小球在任一點(diǎn)都會與第二小球和第三小球碰撞，因此證明三個小球的運(yùn)動在第一小球的平拋軌跡上的任一點(diǎn)均具有等時性，從而更具說服力地證明平拋運(yùn)動是水平勻速直線運(yùn)動和豎直自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。
文檔編號G09B23/10GK203070619SQ20132006909
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者林巧婧, 楊啟帆, 吳清理 申請人:林巧婧, 楊啟帆, 吳清理