一种高中物理平抛运动演示装置的制作方法

本发明涉及教学用具领域，特别是涉及一种高中物理平抛运动演示装置。

背景技术：

目前教师在教学时通常以口述的方式对知识点进行讲解，而物理知识存在一定的抽象性，学生凭借想象力，难以掌握，高中物理中的平抛运动是由水平匀速直线运动和自由落体运动两个直线运动合成所得的曲线运动，高中物理平抛运动演示装置便于学生通过平抛运动演示实验，形象感知平抛运动是由水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动加和，理解位移的合成与分解，现有的演示装置存在对物理平抛运动演示过程不直观，平抛运动路径无法记载的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高中物理平抛运动演示装置，解决了现有的演示装置存在对物理平抛运动演示过程不直观，平抛运动路径无法记载的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种高中物理平抛运动演示装置，其中，包括：机架、升降台、背景卷帘组件、送球组件、发球组件和沙盘，所述升降台升降设置在所述机架上，所述背景卷帘组件和送球组件设置在所述升降台的顶板上侧，所述发球组件设置在所述升降台的顶板下侧，且所述发球组件连接在所述送球组件的下端，所述背景卷帘组件的卷帘在所述机架和升降台之间升降运动，所述沙盘设置在所述机架上，且所述沙盘位于所述卷帘的下侧，所述发球组件一端的轨道延伸到所述卷帘的一侧，所述卷帘的前侧可拆卸设置有方格纸。

进一步地，所述送球组件包括安装壳、连接在所述安装壳上侧的进球口、以及设置在所述安装壳一端推动球滚动的推动杆，所述安装壳内具有着色通道和连接在所述着色通道一端的下球通道，所述着色通道的底部设置有染料槽，所述染料槽内填充有海绵和染料。

更进一步地，所述发球组件包括底座，所述底座上设置有一对侧板，在一对侧板之间形成滑动腔和置球腔，所述置球腔位于所述滑动腔的前端，且所述置球腔连接在所述下球通道的下端。

更进一步地，所述滑动腔内设置有导向轴、弹簧二和推动件，所述导向轴的一端固定在所述滑动腔后侧的固定块上，所述导向轴的另一端延伸到所述置球腔的后端，所述弹簧二和所述推动件均套设在所述导向轴上，且所述弹簧二的一端抵挡在所述推动件的后侧。

更进一步地，所述推动件包括面板，所述面板的两侧均具有滑动翼，所述侧板上均开设有限位槽，所述面板两侧的滑动翼分别延伸到一对侧板的限位槽内。

更进一步地，所述推动件还包括固定在所述面板前端的凸柱，所述凸柱的前端呈凹面，所述凸柱的中心具有供所述导向轴通过的通孔。

进一步地，所述背景卷帘组件还包括卷帘电机和卷筒，所述卷筒转动设置在所述顶板上，所述卷帘电机连接在所述卷筒的一端，所述卷帘卷绕在所述卷筒上。

进一步地，所述升降台通过升降传动机构升降设置在所述机架上，所述升降传动机构包括设置在所述机架两侧的齿轮和设置在所述升降台的升降柱内侧的齿条，所述齿轮和所述齿条啮合。

更进一步地，所述升降传动机构还包括第一带轮、第二带轮、皮带和升降电机，所述第一带轮和第二带轮分别与所述机架两侧的齿轮同轴设置，所述皮带套设在所述第一带轮和第二带轮上，所述升降电机驱动所述第一带轮转动。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

由于本发明中升降台高度可升降，进行调节球抛出高度，背景卷帘组件的卷帘的下拉长度可进行调节，因而使得本发明结构紧凑、能够合理利用方格纸记录球的抛出路径；

由于本发明中的送球组件中设置有染料槽，因而使得抛下的球被着色，便于球在所述方格纸上留下路径的痕迹，学生能够更加直观的进行研究物理平抛运动，理解运动合成和分解。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的送球组件的结构示意图。

图3为本发明的背景卷帘组件的结构示意图。

图4为本发明的发球组件的结构示意图。

图5为本发明的推动件的结构示意图。

附图标记说明：机架-1、台面-11、升降台-2、顶板-21、升降柱-22、背景卷帘组件-3、卷帘电机-31、卷筒-32、卷帘-33、方格纸-331、送球组件-4、安装壳-41、挡块-411、染料槽-42、海绵-43、着色通道-45、下球通道-46、进球口-47、推动杆-48、弹簧一-49、发球组件-5、底座-51、轨道-511、侧板-52、限位槽-521、滑动腔-522、置球腔-523、导向轴-53、弹簧二-54、推动件-55、面板-551、滑动翼-552、凸柱-553、凹面-554、通孔-555、凸台-556、固定块-56、沙盘-6、升降传动机构-7、第一带轮-71、第二带轮-72、皮带-73、齿轮-74、齿条-75。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图5对本申请作进一步说明，如图1所示的一种高中物理平抛运动演示装置，包括：机架1、升降台2、背景卷帘组件3、送球组件4、发球组件5和沙盘6，所述升降台2升降设置在所述机架1上，所述背景卷帘组件3和送球组件4设置在所述升降台2的顶板21上侧，所述发球组件5设置在所述升降台2的顶板21下侧，且所述发球组件5连接在所述送球组件4的下端，所述背景卷帘组件3的卷帘33在所述机架1和升降台2之间升降运动，所述沙盘6设置在所述机架1上，且所述沙盘6位于所述卷帘33的下侧，所述发球组件5一端的轨道511延伸到所述卷帘33的一侧，所述卷帘33的前侧可拆卸设置有方格纸331，记录球抛出路径，可以随时查看研究，便于学生深刻理解平抛运动合成和分解。

如图1和图2所示，所述送球组件4包括安装壳41、连接在所述安装壳41上侧的进球口47、以及设置在所述安装壳41一端推动球滚动的推动杆48，所述安装壳41内具有着色通道45和连接在所述着色通道45一端的下球通道46，所述着色通道45的底部设置有染料槽42，所述染料槽42内填充有海绵43和染料，从所述进球口47放置到所述着色通道45内的球，通过所述染料槽42进行染色。

所述安装壳41内还具有位于所述着色通道45和所述下球通道46之间具有挡块411，所述推动杆48上套设有弹簧一49，所述弹簧一49用于所述推动杆48的复位，所述推动杆48推动球在所述染料槽42内的海绵43上滚动，实现均匀染色，当所述推动杆48推动海绵43上滚动的球越过所述挡块411后，球进入到所述下球通道46内。

如图1和图4所示，所述发球组件5包括底座51，所述底座51上设置有一对侧板52，在一对侧板52之间形成滑动腔522和置球腔523，所述置球腔523位于所述滑动腔522的前端，且所述置球腔523连接在所述下球通道46的下端，使得所述下球通道46内的球掉落到所述置球腔523内。

所述滑动腔522内设置有导向轴53、弹簧二54和推动件55，所述导向轴53的一端固定在所述滑动腔522后侧的固定块56上，所述导向轴53的另一端延伸到所述置球腔523的后端，所述弹簧二54和所述推动件55均套设在所述导向轴53上，且所述弹簧二54的一端抵挡在所述推动件55的后侧。

如图4和图5所示，所述推动件55包括面板551，所述面板551的两侧均具有滑动翼552，所述侧板52上均开设有限位槽521，所述面板551两侧的滑动翼552分别延伸到一对侧板52的限位槽521内，向后拉动所述滑动翼552到预设的位置松手，在所述弹簧二54的弹力作用下，所述推动件55向前滑动直到所述滑动翼552抵挡在所述限位槽521的前端，所述推动件55停止继续向前滑动。

所述推动件55还包括固定在所述面板551前端的凸柱553，所述凸柱553的前端呈凹面554，所述凸柱553的中心具有供所述导向轴53通过的通孔555，在所述推动件55向前滑动到所述滑动腔522的前端位置时，所述凸柱553前端的凹面554向前推动放置在所述置球腔523内的球，使得球向前滚动。

所述通孔555的后侧具有凸台556，所述导向轴53的另一端具有可抵挡在所述凸台556上的凸棱，防止所述推动件55从所述导向轴53的另一端弹出。

所述底座51上还具有轨道511，所述轨道511连接在所述置球腔523的前端，使得从所述置球腔523内滚出的球沿所述轨道511滚动并从轨道511的前端抛出，进行模拟物理平抛运动。

如图1和图3所示，所述背景卷帘组件3还包括卷帘电机31和卷筒32，所述卷筒32转动设置在所述顶板21上，所述卷帘电机31连接在所述卷筒32的一端，所述卷帘33卷绕在所述卷筒32上，所述卷帘电机31带动所述卷筒32转动，实现所述卷帘33的提升和放下，根据所述升降台2的升降高度进行调节所述卷帘33的下拉长度，使得卷帘33的下拉长度与所述升降台2的升降高度相适配，合理利用位于卷帘正面的方格纸331。

所述卷帘33的一侧边缘绘制有刻度尺，所述卷帘33的下边沿绘制有刻度尺，方便记录球落下位置，所述卷帘33的下端可插接在所述机架1的台面11上，防止卷帘33晃动。

如图1所示，所述升降台2通过升降传动机构7升降设置在所述机架1上，所述升降传动机构7包括设置在所述机架1两侧的齿轮74和设置在所述升降台2的升降柱22内侧的齿条75，所述齿轮74和所述齿条75啮合。

所述升降传动机构7还包括第一带轮71、第二带轮72、皮带73和升降电机，所述第一带轮71和第二带轮72分别与所述机架1两侧的齿轮74同轴设置，所述皮带73套设在所述第一带轮71和第二带轮72上，所述升降电机驱动所述第一带轮71转动，所述皮带73带动所述第二带轮72转动，所述第一带轮71和第二带轮72带动分别带动所述机架1两侧的齿轮74转动，使得所述齿条75带动所述升降台2整体升降运动，进行调节所述升降台2的高度，实现改变平剖运动的抛出高度。

所述升降台2的顶板21下侧支撑有四个立柱，四个立柱均向下延伸穿过所述机架1的台面11，所述升降柱22安装在所述顶板21的两侧，所述升降柱22穿过所述机架1的台面11，通过四个立柱支撑在所述顶板21下侧的四个拐角处，有效的防止升降台2翻倒。

使用时，根据实验要求，调节好所述升降台2的高度和卷帘33的高度，将球从所述进球口47投入到所述安装壳41内，通过所述推动杆48推动球向前滚动，在球向前滚动的过程中，球被所述染料槽42染色，球的表面附着染料，直至将球推动的越过所述挡块411，球进入到所述下球通道46，落入到所述置球腔523内，沿所述限位槽521向后拉动所述滑动翼552到预设的位置后松手，在所述弹簧二54的弹力作用下，所述凸柱553前端的凹面554推动球从所述置球腔523内向前滚动到所述轨道511上，并从所述轨道511的前端抛出，球在所述方格纸331上遗留下剖出路径的痕迹，最终落入到所述沙盘6内，演示过程直观、操作简单。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。