[实用新型]平抛和自由落体声光演示装置

说明书

本实用新型涉及一种平抛和自由落体声光演示装置，在轨道左侧的基板上设置电磁铁，该电磁铁位于下方的磁吸端吸附第二金属球，该第二金属球最低点与第一金属球运动至轨道末端时的最低点处于同一水平面，电磁铁、红外模块均连接基板右上方设置的控制模块。本实用新型中，第一金属球平抛运动时，不断的阻挡右侧红外发射端射出的红外线，并在控制模块的作用下，使扬声器发声以及使与红外发射端对应的LED灯依次点亮，第二金属球自由落体运动的过程也是相同的，这样，两个金属球不断的触发扬声器以及LED灯，使学生能够观察到金属球从运动开始直到运动停止的整个过程的运动状态，便于学生了解和学习平抛运动。

技术领域

本实用新型涉及物理学习中的平抛实验演示设备技术领域，尤其是一种平抛和自由落体声光演示装置。

背景技术

在初中物理学系中，平抛运动是指物体以一定的初速度沿水平方向抛出、物体仅受重力作用的运动形式，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，两个方向的合外力使物体做匀变速曲线运动，其轨迹为一抛物线。教师在课堂上较常采用挂图的方式进行平抛运动的讲解，后来随着多媒体应用的发展，教师较多采用大屏幕投影的多媒体方式进行讲解，但上述方式均不是很直观，虽然有些教学教具可以进行较为直观的演示，比如：在基板上设置轨道和电磁铁，在轨道顶端放置金属球，使其向下滑动，然后自轨道末端抛出，另外，通过电磁铁吸附另一个金属球，当第一个金属球抛出时，第二个金属球落下，这样第二个金属球相当于第一个金属球的竖直方向的分运动，学生能够观察到第一、第二个金属球在竖直方向的落地时间。在实际使用中发现，上述演示装置存在以下问题：1.第一金属球和第二金属球落地时会发出声响，能够大致的判断二者是否同时落地，但二者在运动过程中的状态无法有效的观察；2.金属球落地后会四处滚动，不易捡拾。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供结构合理、在不同位置时能够通过声音、发光来提示金属球通过的一种平抛和自由落体声光演示装置。

本实用新型采取的技术方案是：

一种平抛和自由落体声光演示装置，包括基板、轨道和电磁铁，轨道设置在基板的左上角，该轨道位于下方的末端朝向基板的右方，轨道内设置有用于第一金属球滑动的凹槽，该凹槽位于轨道末端处的底面设置一红外线光电开关，该红外线光电开关和电磁铁均连接控制模块，其特征在于：在轨道左侧的基板上设置电磁铁，该电磁铁位于下方的磁吸端吸附第二金属球，该第二金属球最低点与第一金属球运动至轨道末端时的最低点处于同一水平面；

在轨道末端旁侧下方的基板两侧设置有两个安装柱，两个安装柱之间设置有用于检测第一金属球平抛运动轨迹的红外模块；

在电磁铁下方旁侧的基板上设置第三个安装柱，该安装柱朝向第二金属球方向的端面设置有用于检测第二金属球自由落体运动轨迹的红外模块；

所述电磁铁、红外模块均连接基板右上方设置的控制模块。

再有，第三安装柱外侧表面竖直间隔设置多个LED灯，每个LED灯与其所在的安装柱上的红外模块中的每个红外发射端相互对位。

再有，位于基板最右侧的安装柱横向限位滑动设置，该安装柱外侧表面竖直间隔设置多个LED灯，每个LED灯与其所在的安装柱上的红外模块中的每个红外发射端相互对位。

再有，所述最右侧的安装柱上端两侧和下端两侧均设置有固定板，每个固定板上设置有固定螺栓，上端的螺栓和下端的螺栓均穿装在基板对位设置的横向的滑槽内，该固定螺栓位于基板后方的端部的外缘套装有固定螺母，该固定螺母拧紧时能固定所述安装柱。

再有，靠近触摸屏的基板上设置有第一扬声器，靠近电磁铁的基板上设置有第二扬声器，两个扬声器均连接控制模块，该控制模块连接基板上端中部嵌装的触摸屏。