[发明专利]抛物运动实验演示装置

说明书

本发明公开了一种抛物运动实验演示装置，支架框体的底部设有记录槽，顶部滑动安装有滑动部件，该滑动部件上设有平抛组件，用于在所述滑动部件匀速滑动的过程中，自动释放实验球；所述支架框体的一端设有沿其高度方向滑动安装的支撑部件，支撑部件上设有斜抛筒，斜抛筒靠近记录槽的一端敞口，另一端与支撑部件铰接，该斜抛筒内滑动安装有操作部件，该操作部件与斜抛筒的筒底之间设有弹性元件。本发明的有益效果是：能够记录平抛、斜抛运动的初始参数、以及运动结束时的相关参数，有利于学生对该运动进行分析计算，实验演示效果较好。

技术领域

本发明属于物理实验技术领域，具体涉及一种抛物运动实验演示装置。

背景技术

抛物运动是指具有一定初速度的物体，在地面附近不大的范围内，仅在重力作用下的运动。在高中物理学习中，抛物运动属于必学章节，主要包括对平抛运动和斜抛运动的学习。

平抛运动是指物体水平抛出后仅在重力作用下的运动，斜抛运动是指物体斜向上或斜向下抛出后在重力作用下的运动。

而对于这两种抛物运动的学习，课堂中最常见的演示方式是，老师通过抛物的方式演示，该演示过程中，由于无法准确记录物体抛出点、落地点，以及无法准确确定物体的抛出方向，所以学生并不能通过老师的演示，对该运动的运动过程进行后续的分析计算，演示效果一般，达不到物理演示实验的相关要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种抛物运动实验演示装置，能够记录平抛、斜抛运动的初始参数、以及运动结束时的相关参数，有利于学生对该运动进行分析计算，实验演示效果较好。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种抛物运动实验演示装置，其关键在于：包括支架框体，所述支架框体的底部设有记录槽，顶部滑动安装有滑动部件，该滑动部件上设有平抛组件，用于在所述滑动部件滑动的过程中，自动释放实验球；所述支架框体的一端设有支撑部件，该支撑部件能够沿支架框体高度方向滑动，支撑部件上设有斜抛筒，斜抛筒一端与支撑部件铰接，其远离铰接点的一端敞口，该斜抛筒的两侧设有滑孔，斜抛筒内滑动安装有操作部件，操作部件的两端设有从斜抛筒内部穿出所述滑孔的手持部分，该操作部件的中部与斜抛筒的筒底之间设有弹性元件。

采用上述结构，滑动部件在支架框体顶部匀速滑动时，平抛组件自动释放实验球，能够构成平抛运动，并且能保证实验球的初始速度方向为水平方向。同时，如果在滑动部件移动中，等时间间隙的投放实验球，此情形下，实验球会等间距的落在记录槽上，通过在记录槽内铺设复写纸，或者铺设沙子就能够直观的反映出各实验球之间的间隙，以及各自的水平位移。

斜抛筒可以用来进行斜抛实验，该机构能够很好地确认斜抛实验时，实验球的高度、抛出角度以及抛出力度等参数，有利于学生对该运动进行实验后的分析计算。

作为优选：所述支架框体的顶部设有两根平行布置的滑轨，两根滑轨之间设有同步带，以及驱动同步带转动的马达，所述滑动部件的两侧与两根对应的所述滑轨滑动配合，滑动部件的中部与所述同步带固定。采用上述结构，马达工作即可驱动滑动部件在支架框体的顶部滑动。

作为优选：所述滑动部件内部具有倾斜设置的实验球通道，实验球通道的低位端设有出口，滑动部件在对应该出口位置设有水平滑槽，所述平抛组件包括驱动电机，以及滑动安装在所述水平滑槽内的挡片，挡片与驱动电机之间设有连杆，连杆的一端转动连接在挡片上，另一端与驱动电机的输出轴偏心铰接。采用上述结构，实验球预装在实验球通道内，初始状态下，挡片堵住出口，由于实验球通道是倾斜设置的，所以第一个实验球会自动滚落在挡片上，在滑动部件匀速滑动的过程中，驱动电机通过连杆带动挡片在水平滑槽内滑动，使挡片离开出口，然后实验球因重力缘故则会自动下落，挡片每往返运动一次，释放一颗实验球。