[实用新型]平抛运动轨迹显示器

说明书

本实用新型平抛运动轨迹显示器，属于教育演示用具。

水平抛出的物体，有它的运动轨迹，由于受空间和时间的限制，描画它很不容易。现行教材和学生实验册中用的是定点描线法，即“把事先做好的有孔的纸卡片用手按在竖直木板上，调整卡片位置使弧形槽滚下的小球刚好从卡片孔中通过，记下小球通过孔时的一系列位置，用平滑曲线作出平抛运动的轨迹”。使用这种方法，小球平抛运动要重复多次，而且每次都要求在同等高度无初速度地滚下，因此操作难度大，花时多，且描画的也只是近似曲线，误差较大。

本实用新型的目的是提供一种能把平抛物体的运动轨迹一次性地、连续、完整、自动显示的仪器。

采用如附图1所示的结构即能达到上述目的。平抛运动轨迹显示器的结构由显示板（3）、底板（6）、调整螺栓（5）组成，其特征是：在显示板的左上角装有弧形导轨（1），导轨内装有滚子（2）。

所述的显示板（3）的正面印有方格座标，背面（附图2）有磁性揩板（7），内腔有若干封闭的小空格，空格内装有铁粉。显示板（3）竖直放置。

所述的弧形导轨（1）的截面形状为“凹”字形，导轨与显示板（3）接触的水平段为直线，直线底部挂有重垂线（4）。

所述的滚子（2）结构如图3所示，为圆柱体，两端直径d小于中部直径D，宽度于弧形导轨两内侧宽度成间隙配合，滚子中心钻孔，内装弹簧（8）及尖头磁棒（10），可伸缩，用空心螺钉（9）将其固定。

弧形导轨（1）、滚子（2）均采用非导磁材料制作。

下面叙说本实用新型的使用情况。调整螺栓（5）高度，使显示板（3）处于竖直状态〔由重垂线（4）检验〕，在弧形导轨（1）上装滚子（2），使其有尖头磁棒（10）的端面靠近显示板（3），并保持有0.7～1mm间隙。当滚子（2）在弧形导轨上的一定高度由静止开始下滚，离开导轨的水平段后即成平抛运动。由于滚子与显示板面不接触，显示板小空格内的铁粉在尖头磁棒的磁场作用下，向显示板正面磁棒经过的轨迹聚集，形成一条明显的曲线，这就将滚子平抛运动的轨迹连续、完整、自动地显示出来。

只要用装在显示板背面的磁性揩板（7）来回移动，显示板上成曲线形的铁粉在磁性揩板磁场作用下，向背面移动，把显示板正面已显示的轨迹去掉，又可重新做实验。

如果在弧形导轨的水平出口处静止安放一轻质非导磁材料（如铝或硬塑）制的滚子，而在弧形导轨某一高度处用相同大小的重质非导磁材料（如铜）的滚子来碰撞，则可形成两条运动轨迹，用来验证动量守恒定律，达到一仪两用目的。

使用本实用新型，教学直观，学生易懂，且花时少，一次完成实为理想的显示仪。

下面给出本实用新型附图的名称及零件名称。

图1    平抛运动轨迹显示器主视图

图2    显示器后视图

图3    滚子结构图

（1）    弧形导轨    （2）    滚    子

（3）    显  示  板    （4）    重  垂 线

（5）    调整螺栓    （6）    底    板

（7）    磁性揩板    （8）    弹    簧

（9）    空心螺钉    （10）    尖头磁棒