[发明专利]一种运动的独立性创新实验教具

说明书

本发明公开了一种运动的独立性创新实验教具，包括L型支座、第一滚珠路径导向装置、第二滚珠路径导向装置、第一滚珠、第二滚珠、第一滚珠释放装置、第二滚珠释放装置；所述第二滚珠路径导向装置设置在第一滚珠路径导向装置正上方地设置在L型支座上；设置所述第二滚珠路径导向装置在L型支座上的竖直方向高度上下可调，所述第一滚珠设置在第一斜坡导向槽上端位置并设置第一滚珠释放装置以固定和释放第一滚珠；所述第二滚珠设置在第二斜坡导向槽上端，是第二滚珠与第一滚珠的球心处于同一竖直直线上，并设置第二滚珠释放装置固定和释放第二滚珠。用以试验验证抛物线运动的竖直方向的速度和水平方向的速度具有独立性和等时性。

技术领域

本发明涉及一种高中物理实验教具，特别是一种运动的独立性创新实验教具。

背景技术

高中物理鲁教版必修2第3章第1节运动的独立性实验，根据学生学习情况，学生难理解曲线运动，又因为曲线运动可以分为特殊的竖直方向的速度和水平方向的速度，而且这两个方向的速度是互不影响，具有独立性，因此设计了运动的独立性实验装置。

想用运动独立性实验仪器来证明，并直观展示：曲线运动的竖直方向的速度和水平方向的速度是互不影响，是相互独立运动，具有独立性和等时性。

发明内容

本发明的目的在于：提出了一种运动的独立性创新实验教具，通过同时释放第一滚珠路径导向装置中的第一滚珠和第二滚珠路径导向装置的第二滚珠，可以见到第二滚珠从第二斜坡导向槽滚下获得初速度后并从第二滚珠路径导向装置中抛出，抛出后的第二滚珠会在下落的过程中与在第一斜坡导向槽滚下获得初速度并继续在第一水平导向槽中运动的第一滚珠撞击。不论在初始状态下第一滚珠和第二滚珠高度差为多少，均可观察到相同的实验现象。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种运动的独立性创新实验教具，包括L型支座、第一滚珠路径导向装置、第二滚珠路径导向装置、第一滚珠、第二滚珠、第一滚珠释放装置、第二滚珠释放装置；

L型支座包括相互垂直的底座和立柱，所述第一滚珠路径导向装置和第二滚珠路径导向装置均设置在L型支座上并使第二滚珠路径导向装置设置在第一滚珠路径导向装置正上方；所述第一滚珠路径导向装置固定在L型支座的底座之上，所述第一滚珠路径导向装置设置有第一导向槽，所述第一导向槽起始端上扬形成一段第一斜坡导向槽，其余部分为水平设置的第一水平导向槽，所述第一斜坡导向槽与第一水平导向槽之间设置第一圆弧导向槽过渡，所述第一导向槽的第一斜坡导向槽、第一水平导向槽和第一圆弧导向槽内槽轮廓一致并使所有内槽轮廓轴线处于同一竖直平面内；所述第二滚珠路径导向装置连接在L型支座立柱上，第二滚珠路径导向装置设置有第二导向槽，所述第二导向槽起始端上扬形成一段第二斜坡导向槽，其余部分为水平设置的第二水平导向槽，所述第二斜坡导向槽与第二水平导向槽之间设置第二圆弧导向槽过渡，所述第二导向槽的第二斜坡导向槽、第二水平导向槽和第二圆弧导向槽内槽轮廓一致并使所有内槽轮廓轴线与第一圆弧导向槽的内槽轮廓轴线与处于同一竖直平面内；

且所述第一导向槽水平方向长度大于第二导向槽水平方向长度，且第一斜坡导向槽与第一圆弧导向槽组成的水平方向整体长度不大于第二导向槽水平方向长度；

设置所述第二滚珠路径导向装置在L型支座上的竖直方向高度上下可调，所述第一滚珠设置在第一斜坡导向槽上端位置并设置第一滚珠释放装置以固定和释放第一滚珠；所述第二滚珠设置在第二斜坡导向槽上端，是第二滚珠与第一滚珠的球心处于同一竖直直线上，并设置第二滚珠释放装置固定和释放第二滚珠。

作为本发明再进一步的方案，所述L型支座的底座水平设置有用于水平方向测量的第一刻度尺，立柱上竖直设置有高度方向测量的第二刻度尺。

作为本发明再进一步的方案，所述第一滚珠释放装置包括第一电磁铁和第一固定装置，设置所述第一电磁铁的吸引端紧贴第一滚珠，设置连接在L型支座或第一滚珠路径导向装置上的第一固定装置以固定第一电磁铁。