[发明专利]一种用于平抛运动演示的物理教具

说明书

本发明具体涉及一种用于平抛运动演示的物理教具，采用丝杆组件作为提升组件，带动平抛组件上下移动，实现小球平抛初始高度调整；采用电动推杆作为小球动力来源，实现小球平抛初始速度调整；本教具对于平抛实验演示效果全面，保证教学质量；在底座上设置了弹簧支撑式隔板，平抛组件下移时隔板压进插槽内，被隔板挡住的小球解除阻挡，小球从而滑到水平滑道上，之后提升组件再次将横向板提高到一定高度，进行下一次平抛，而此时隔板已在弹簧作用下重新伸出，继续对小球进行阻挡；并增设了简谐摇摆演示组件及控制组件，在一号小球落在回滚滑道时，通过感应回滚滑道重量变化，控制电磁铁松开吸附的二号小球，进行摇摆运动展示，增强教学拓展性。

技术领域

本发明涉及物理教学教具技术领域，具体涉及一种用于平抛运动演示的物理教具。

背景技术

物体以一定的初速度水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。平抛运动的物体，由于所受的合外力为恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动,平抛物体的运动轨迹为一抛物线。平抛运动是曲线运动平抛运动的时间仅与抛出点的竖直高度有关；物体落地的水平位移与时间（竖直高度）及水平初速度有关，其速度变化的方向始终是竖直向下的。

然而传统的平抛运动演示器过于简单，在演示时无法更加客观展示运动事实，并且小球位置不变、初始速度不变，使得实验演示效果不全面，影响教学质量。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于平抛运动演示的物理教具，优化完善教学效果。

（二）技术方案

一种用于平抛运动演示的物理教具，包括底座、提升组件、平抛组件及演示板；

所述提升组件设置在底座左端，平抛组件包括横向板、电动推杆及一号小球，横向板左端连接提升组件，横向板上设置有水平滑道，电动推杆设置在水平滑道左端，电动推杆的伸缩端向右伸出并连接有推板，一号小球设置在水平滑道内，推板推动小球沿水平滑道移动；

所述演示板设置在底座右端，演示板上设置有网格线，演示板右端设置有挡板；所述演示板底部设置有回滚滑道；

所述底座对应回滚滑道出口端设置有隔板，隔板插接在底座上的插槽内，隔板底端与插槽底部通过弹簧连接；

所述横向板右端与隔板右端对齐。

优选的，所述提升组件包括驱动电机、顶板、丝杆、移动螺母及导向杆，顶板设置在底座左端上方并通过竖直的导向杆固接底座左端，驱动电机设置在顶板上，驱动电机的输出轴向下伸出并连接丝杆，丝杆底端转动连接底座，移动螺母螺接在丝杆上并被导向杆穿过，横向板左端连接移动螺母。

优选的，所述底座左端设置有凹槽，提升组件底端设置在凹槽内。

优选的，所述回滚滑道底部设置有支撑斜坡。

优选的，还包括一类控制组件，一类控制组件包括PLC控制器，驱动电机、电动推杆与PLC控制器电性连接。

优选的，所述移动螺母带动横向板下移，将隔板压进插槽内，被隔板挡住的一号小球解除阻挡，滑到水平滑道上。

优选的，所述隔板被压进插槽后，水平滑道与回滚滑道出口齐平或低于回滚滑道出口。

优选的，还包括简谐组件，所述简谐组件包括拓展板、拉绳及二号小球，拓展板设置在隔板顶部右侧，拉绳一端固定在拓展板上，另一端连接有二号小球，隔板右侧对应设置有电磁铁并在通电时将二号小球吸附。

优选的，还包括二类控制组件，二类控制组件包括PLC控制器及称重传感器，称重传感器设置在回滚滑道底部，称重传感器、电磁铁与PLC控制器电性连接。

优选的，所述PLC控制器采用S7-200/300，称重传感器的型号为CZY902或CZY639。