[实用新型]一种基于磁力的抛物轨迹记录仪

说明书

一种基于磁力的抛物轨迹记录仪，主体由三个相互平行的长方体箱体、基板和灯箱组成，连接板将箱体、基板与灯箱连接成为一体，箱体在前，灯箱在后，灯箱无影灯照射面与透明背板相对，箱体与灯箱在基板的右侧或左侧；箱体内均布细小正方形格栅，每个格栅内置自由态的铁粉微粒，格栅的前后分别用磨砂坐标板和透明背板封闭；铜质球在磁性目标球左下方撞击磁性目标球，磁性目标球向右斜上方抛出，经过磨砂坐标板时，磁力吸附途径格栅板内的铁粉微粒至磨砂坐标板上，铁粉微粒挡住透明背板透过来的自然光或灯光，则铁粉微粒绘制连续的抛物线或斜上抛，确定曲线后，牵引拉环，使磁力滑块向上或向下运动，磁力吸附使铁粉微粒脱离磨砂坐标板，恢复自由态。

技术领域

本发明涉及一种用磁力吸附原理记录抛物轨迹的装置，适用于在教室或家庭使用，是一种不要电力驱动，可以通过不同角度球体碰撞，使目标球在铅垂面上运动，目标球的磁力吸附铁粉微粒附着在坐标面板上构成连续抛物线轨迹的一种基于磁力的抛物轨迹记录仪。

背景技术

抛物线在数学和物理的学习中会经常出现；它是一个轴对称曲线，解析式的一般式是y=ax²+bx+c（a≠0），依据抛物线的特性，抛物轨迹的描述方式常有：1.课堂上常用描点法绘制抛物线或三角板或拉线或折线法等绘制的有趣方法；2. Pycharm模拟软件描绘方法；3.抛物轨迹记录仪方法。依据公式绘制的曲线与现实相距较大，而高速摄像机等抛物轨迹记录仪在轨迹追踪中是对现实生活的立定跳远、抛石块、跳水等真实抛物线轨迹的记录，但该方法成本太高、后处理技术要求太深、不直观，不适合教室或家庭使用。

目前市场上的尚没有一款不需要在输入抛物线坐标点，并且对横向和纵向移动的工作数据进行调整的前提下，实时记录抛物线轨迹，且便携，不需要电能等外界能源条件，操作简单的抛物运动记录仪。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：随目标球的移动，实时连续显示抛物线轨迹；一台设备即可完成平抛、上抛、斜上抛、下抛、斜下抛、轨道运行条件验证等多项实验项目；实验设备能反复利用、耗能低、操作简单、携带方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于磁力的抛物轨迹记录仪，其特征是：箱体3、基板11与灯箱15均为长方体，两个连接板2将箱体3与灯箱15连接成为一体，箱体3在前，灯箱15在后，平行排列，灯箱15无影灯照射面与透明背板23相对，左侧连接板2的挂钉与基板11侧墙的滑槽限位固定，箱体3与灯箱15的组合体在基板11的右侧或左侧并排排列，基板11的前后面与灯箱15无影灯照射面、透明背板23平行排列，两个基座1分别在基板11和箱体3的下端固定支撑；箱体3内均匀排布细小正方形格栅板20，每个格栅板20内放置自由态的铁粉微粒21，格栅板20的前端用磨砂坐标板4封闭，后端用透明背板23封闭；灯箱15内置LED灯带和可充电电源，前脸固定有无影灯照射面，后面分别固定有定位柱19、灯箱开关26和充电孔28；两个直线导轨14平行且铅锤向下固定在箱体3左右两侧，磁力滑块13由两个直线导轨14和透明背板23限位，在直线导轨14约束下静置或做上下直线运动，绳轮组件16固定在灯箱15上表面，绳索18一端固定在磁力滑块13中间，另一端绕过绳轮组件16的滑轮，连接拉环17，定位柱19固定在灯箱15后面的下部，拉环17固定在定位柱19上时，绳索18牵引磁力滑块13沿直线导轨14移动到直线导轨14的高位，反之，磁力滑块13沿直线导轨14移动到直线导轨14的低位，磁力滑块13在直线导轨14的高位或低位时不影响铁粉微粒21的移动；支架8固定在支座7上，摆轴9一端固定铜质球10，另一端固定在悬臂轴12上，悬臂轴12用螺母24限位，与支架8形成铰接，摆轴9带动铜质球10绕悬臂轴12轴线摆动或回转；基板11的前面横平竖直均匀分布着通孔，四个插销A22呈正方形排列，其一端固定在支座7的侧面上，另一端插入基板11的前面通孔内固定支座7，插销A22的间距与通孔相邻分布间距相同；两个插销B27的一端固定在直线轨道5的左侧，其间距与通孔相邻分布间距相同，另外两个插销B27的一端固定在直线轨道5的右侧，其间距与通孔相邻分布间距相同，直线轨道5的左右两侧插销B27的间距与通孔相邻分布间距的整数倍相同，四个插销B27的另一端插入基板11的前面通孔内固定直线轨道5，同理固定柔性轨道组件25。