专利名称：一种多功能平抛教学演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物理教学演示仪，特别涉及一种探究平抛物体在水平方向上 做勻速直线运动性质和竖直方向上做自由落体运动性质的多功能平抛教学演示仪。
背景技术：
“平抛运动可以分解为两种分运动的合成，即平抛运动水平方向上可以看作勻速 直线运动的分运动，平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动”，这是我们在向学生讲 解平抛运动物理过程必须要讲解的内容。然而，上述内容只能是老师的口述或板书，却没有 一种演示实验仪器让学生直观接受上述理论。也就是说老师的讲解不生动、不形象，只是停 留在知识的机械传递阶段。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能演示平抛运动水平方向做勻速直线运动，竖直方 向上是自由落体运动性质的多功能平抛教学演示仪。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种多功能平抛教学演示仪，包括控制器、显示屏一、显示屏二、Kl键、K2键、固 定板、一号电磁铁、红外对射管、铁球、二号电磁铁、三号电磁铁、导轨一、导轨二、竖直重锤 指示、可调地脚螺丝、底座、底座水平指示器、接球板、支架、一号接球传感器、二号接球传感 器几部分结构。所述控制器面板上安装显示屏一、显示屏二、Kl键和K2键；所述一号电磁 铁、导轨一、导轨二、接球板、竖直重锤指示、支架和固定板连接固定安装成一体，并通过支 架安装在底座上。进一步，所述控制器安装在固定板上，固定板安装在底座上。进一步，所述固定板还安装有一号电磁铁、导轨一、导轨二、接球板、竖直重锤指 示、支架。进一步，所述导轨一上安装二号电磁铁和红外对射管；所述导轨二上安装三号电 磁铁。导轨一用于放置铁球，红外对射管用于检测铁球的通过时刻，二号电磁铁用于吸附铁 球，导轨一和支架以及固定板连接。进一步，所述导轨二上装有三号电磁铁，三号电磁铁用于用于吸附铁球，导轨二 和支架、接球板以及固定板连接。进一步，所述接球板安装在支架上，一号接球传感器和二号接球传感器放置于接 球板上。进一步，所述底座上安装有可以调节底座水平和支架竖直的可调地脚螺丝；所述 底座水平指示器安装在底座上；所述竖直重锤指示安装在支架上。可调节可调地脚螺丝使 底座水平和支架竖直，保证支架的竖直和底座的水平有利于提高实验精度。本实用新型可以生动形象地演示平抛运动水平方向上的勻速直线运动性质，可以 精确测量平抛运动所用时间、同一高度自由落体运动所用时间，通过对比下落时间，探究平抛在竖直方向上做自由落体运动的性质，本实用新型功能齐全、演示效果明显，便于学生理 解记忆。
图1是本实用新型的结构示意图；参照图1，1.控制器，101.显示屏一，102.显示屏二，103. Kl键，104. K2键，2.固
定板，3. —号电磁铁，4.红外对射管，5.铁球，6. 二号电磁铁，7.三号电磁铁，8.导轨一， 9.导轨二，10.竖直重锤指示，11.可调地脚螺丝，12.底座，13.底座水平指示器，14.接球 板，15.支架，16. —号接球传感器，17. 二号接球传感器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明如图1所示，一种多功能平抛教学演示仪主要由控制器(1)，显示屏一(101)，显 示屏二(102)，Kl键(103)，K2键(104)，固定板(2)，一号电磁铁(3)，红外对射管(4)，铁 球(5)，二号电磁铁(6)，三号电磁铁(7)，导轨一(8)，导轨二(9)，竖直重锤指示(10)，可 调地脚螺丝(11)，底座(12)，底座水平指示器(13)，接球板(14)，支架(15)，一号接球传感 器(16)，二号接球传感器(17)构成；在控制器(1)面板上安装显示屏一(101)，显示屏二 (102)，Kl键(103)和K2键(104)，用于控制实验和显示实验信息；一号电磁铁(3)，二号 电磁铁(6)、三号电磁铁(7)，用于吸附或释放铁球(5)；控制器⑴内部的控制板的I/O 口 和一号接球传感器(16)，二号接球传感器(17)以及红外对射管(4)相连接，用于检测铁球 (5)；控制器⑴安装在固定板(2)上。将一号电磁铁(3)，导轨一⑶，导轨二(9)，接球板(14)，竖直重锤指示(10)，支架 (15)连接，并和固定板(2)固定连接成一体，再将支架(15)固定安装在底座(12)上，构成 一个试验装置；安装时保证一号电磁铁(3)的最低端和导轨一(8)的水平末端处于同一水 平面；底座(1 上的可调地脚螺丝(11)可以调节底座(1 的水平和支架(1 的竖直，通 过底座水平指示器(1 指示底座(1 的水平，通过竖直重锤指示(10)指示支架(15)的 竖直。导轨一⑶上安装二号电磁铁(6)，用于控制铁球(5)的吸附和释放；其上装有红 外对射管(4)用于检测铁球的通过时刻。导轨二(9)上安装三号电磁铁(7)，用于控制铁球(5)的吸附和释放；安装时保证 二号电磁铁(6)到导轨一⑶水平末端的竖直高度与三号电磁铁(7)到导轨二(9)水平末 端的竖直高度相同。接球板(14)安装在支架(1 上，用于放置一号接球传感器(16)和二号接球传感 器(17)。下面通过两个实验进一步说明本实用新型的具体实施。平抛运动水平方向上的勻速直线运动具体实验时，按照如下步骤操作实验前，首先反复调节可调地脚螺丝(11)，让竖直重锤指示(10)指示支架(15)竖 直，让底座水平指示器(1 指示底座(1 水平；从接球板(14)上移去一号接球传感器(16)和二号接球传感器(17)；[0025]接通控制器(1)的电源，然后按动复位按钮Kl键(10 —次，显示屏一(101)和 显示屏二(102)各显示五个“0”，此时，二号电磁铁(6)和三号电磁铁(7)通电具有磁性；将铁球(5)分别放在二号电磁铁(6)和三号电磁铁(7)上吸附，两个铁球(5)离 各自导轨水平末端的竖直高度相同；按动启动键K2键(104)，两个铁球(5)同时被释放，一个铁球(5)从导轨一⑶斜 糟水平抛出，另一个铁球( 在导轨二(9)上以相同的初速度在接球板(14)上做勻速直线 运动，水平抛出的铁球( 从上方击中在接球板(14)上做勻速直线运动的小球，从而说明 平抛运动在水平方向上的运动是勻速直线运动。平抛在竖直方向上做自由落体运动的性质具体实验时，按照如下步骤操作实验前，首先反复调节可调地脚螺丝(11)，让竖直重锤指示(10)指示支架(15)竖 直，让底座水平指示器(1 指示底座(1 水平；用手将铁球( 放在导轨一(8)上，放置时紧贴二号电磁铁(6)，然后释放，将一号 接球传感器(16)放置在接球板(14)上，反复多次调节一号接球传感器(16)的位置，让铁 球( 恰好落入一号接球传感器(16)；用手将铁球(5)放在一号电磁铁(3)的正下方，放置时紧贴一号电磁铁(3)，然后 释放，让铁球(5)做自由落体运动，反复多次调节二号接球传感器(17)的位置，让铁球(5) 恰好落入二号接球传感器(17)；接通控制器(1)电源，按动复位按钮Kl键(10 两次，显示屏一(101)和显示屏 二(102)显示五个“8”，二号电磁铁(6)和一号电磁铁(3)通电具有磁性；将铁球(5)分别放在一号电磁铁(3)和二号电磁铁(6)吸附，两个铁球(5)离接 球板(14)的竖直高度相同；按动启动键K2键(104)，一个铁球( 从导轨一(8)斜糟水平抛出，当运动到导 轨一(8)的末端，遮挡红外对射管⑷时，控制器(1)的I/O检测到铁球(5)的位置，控制 器(1)控制一号电磁铁(3)断电，吸附在其上的铁球(5)开始做自由落体运动，同时控制器 (1)将显示屏一(101)和显示屏二(102)清零，并分别开始计时；当导轨一⑶上的铁球(5)落入一号接球传感器(16)时，显示屏一(101)停止显 示，显示的内容是平抛后到落地的时间；当吸附在一号电磁铁(3)上的铁球(5)落入二号接球传感器(17)时，显示屏二 (102)停止显示，显示的内容是铁球(5)自由落体的时间；两时间对比，相差很小，在误差允许的范围内，可以认为相等，即平抛运动在竖直 方向上做自由落体运动。值得提出的是，本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式
，根据本实 用新型的基本技术构思，特别是这种多功能平抛教学演示仪，本领域普通技术人员无需经 过创造性的劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种多功能平抛教学演示仪，特别涉及一种探究平抛物体在水平方向上做勻速直线 运动性质和竖直方向上做自由落体运动性质的多功能平抛教学演示仪，其特征在于包括 控制器(1)、显示屏一(101)、显示屏二(102)、Kl键(103)、K2键(104)、固定板(2)、一号 电磁铁(3)、红外对射管、铁球(5)、二号电磁铁(6)、三号电磁铁(7)、导轨一(8)、导轨 二(9)、竖直重锤指示(10)、可调地脚螺丝(11)、底座(12)、底座水平指示器(13)、接球板 (14)、支架(15)、一号接球传感器(16)、二号接球传感器(17)几部分结构；所述在控制器 (1)面板上安装显示屏一(101)、显示屏二(102)、Κ1键(103)和Κ2键(104)；所述一号电磁 铁(3)、导轨一(8)、导轨二(9)、接球板(14)、竖直重锤指示(10)、支架(15)和固定板(2) 连接固定安装成一体，并通过支架(15)安装在底座(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种多功能平抛教学演示仪，其特征在于所述导轨一(8) 上安装二号电磁铁(6)和红外对射管；所述导轨二(9)上安装三号电磁铁(7)。
3.根据权利要求1所述的一种多功能平抛教学演示仪，其特征在于所述接球板(14) 安装在支架(1 上，一号接球传感器(16)和二号接球传感器(17)放置于接球板(14)上。
4.根据权利要求1所述的一种多功能平抛教学演示仪，其特征在于所述底座(12)上 安装有可以调节底座(1 水平和支架(1 竖直的可调地脚螺丝(11)；所述底座水平指示 器(1 安装在底座(1 上；所述竖直重锤指示(10)安装在支架(1 上。
专利摘要本实用新型涉及一种物理教学演示仪，特别涉及一种探究平抛物体在水平方向上做匀速直线运动性质和竖直方向上做自由落体运动性质的多功能平抛教学演示仪，包括控制器、固定板、一号电磁铁、红外对射管、铁球、二号电磁铁、三号电磁铁、导轨一、导轨二、竖直重锤指示、可调地脚螺丝、底座、底座水平指示器、接球板、支架、一号接球传感器、二号接球传感器等多个部件。本实用新型可以生动形象地演示平抛运动水平方向上的匀速直线运动性质，可以精确测量平抛运动所用时间、同一高度自由落体运动所用时间，通过下落时间对比，探究平抛在竖直方向上做自由落体运动的性质，本实用新型功能齐全、演示效果明显，便于学生理解记忆。
文档编号G09B23/10GK201845470SQ20102060818
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者储宪云, 刘广润, 李秀华, 王兴昆, 胡爽, 郝兆喜, 齐鲁峰 申请人:刘广润