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平抛自动描迹仪的制作方法

鏃ユ湡;2019-06-14  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  本实用新型属于物理教学演示仪器,是一种可连续自动绘制平抛物体运动轨迹的装置。

  现有技术中,平抛仪使用的抛体均为钢球,描迹方式分为两类。一类是以多次实验的方式,逐次找出平抛轨迹上的各个点,然后手工描出平滑曲线以连结各点,间接显示出平抛物体运动轨迹,不但费时,且不太准确,可信度也较差。另一类是以电火花描迹的方式,即让抛球经过竖直的两铜网电极间隙,利用电火花记录平抛轨迹,虽较直观,但造价较高,不能在板面或纸张上直接画出平抛轨迹。

  本实用新型的目的是提供一种随平抛物体的运动同步描出均匀、平滑、准确、直观的轨迹线的简单装置,既能降低造价,又能缩短教学时间,从而达到较好的教学实验效果。

  为达到此目的,本实用新型以如下方式完成将水平方向嵌套有画笔的抛体以固定在竖直面板的可调导轨的顶端滚下,以某一初速度平抛而出,画笔连同抛体经由垂直的描迹板便自动绘出平抛轨迹线,最终落入抛体接槽内。

  本实用新型用于物理实验能直接、快速、准确地绘出以各种初速度平抛出的物体运动轨迹,既可画在描迹板上,也可画在夹紧的坐标纸或其它纸上,并依此计算出平抛初速度和平抛运动规律。此外,还可用于数学抛物线的教学演示。具有结构简单、制作成本低、描迹准确、教学直观等优点。

  图1、图2,竖直面板〔7〕垂直固定在装有调平螺旋脚〔12〕的底板〔10〕上,构成倒T型支架。描迹板〔9〕与竖直面板〔7〕帖紧固定在下边一角,抛体接槽〔11〕也以其同一宽度围固在底板〔10〕的一角上。描迹板〔9〕四角装有纸夹〔8〕以夹固坐标纸或其它纸张。两平行导轨〔3〕、外螺纹空心支柱〔4〕、钻有两个螺孔的支撑横杆〔5〕及其一端装有定位螺栓〔13〕的螺母套管〔6〕构成导轨总成。竖直面板〔7〕背面装有重锤〔14〕及其对应在底板〔10〕上的小锥体。塔台状圆柱形抛体〔2〕与画笔〔1〕装成一体,用时搁在导轨〔3〕顶端。塔台状圆柱形抛体〔2〕中间大圆柱高度略小于两根导轨〔3〕的内沿之间的宽度,两端小圆柱直径一样,高度为导轨〔3〕直径1~5倍或相等。

  参照图3,塔台状圆柱形抛体〔2〕中心轴一端钻孔后嵌套入画笔〔1〕,孔的径深以能稳固画笔〔1〕而配套。

  教学演示步骤(1)旋转调平螺旋脚〔12〕,使重锤〔14〕尖端恰与底座上固定的小锥体对准。

  (2)调节两支撑横杆〔5〕,导轨〔3〕与竖直面板〔7〕之间的距离,使抛体〔2〕上的画笔〔1〕笔尖刚好接触描迹板〔9〕面,旋紧定位螺栓〔13〕。

  (3)调节外螺纹空心支柱〔4〕高低,使轨道末端呈水平切线〕向下滚动,以一定的初速度平抛而出,画笔〔1〕即自动在描迹板〔9〕上绘制出平抛运动轨迹。

  产业制造时,可将抛体〔2〕、导轨总成〔3〕、〔4〕、〔5〕、〔6〕、〔13〕用金属材料制作,竖直面板〔7〕、底板〔10〕、抛体接槽〔11〕和表面要求光滑的描迹板〔9〕用木质纤维或塑料制作,画笔〔1〕宜用毛笔或海绵头笔等。此外,抛体接槽〔11〕内还可垫一层柔性材料。总体安装时参照

  权利要求1.一种由抛体、竖直面板、装有调平螺旋脚的底板、重锤和导轨构成的平抛自动描迹装置,其特征在于装有画笔[1]的塔台状圆柱形抛体[2],设置在竖直面板[7]上可调节的导轨总成[3]、[4]、[5]、[6]、[13],紧帖在竖直面板[7]的描迹板[9]及其围接而成的抛体接槽[11]。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于外螺纹空心支柱〔4〕一端套接在导轨〔3〕,另一端旋配在开有螺孔的支撑横杆〔5〕前端上,支撑横杆〔5〕后端套入装有定位螺栓〔13〕的螺母套管〔6〕内。

  3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于描迹板〔9〕至少装有四个纸夹〔8〕。

  4.根据权利要求1至3所述的装置,其特征在于塔台状圆柱形抛体〔2〕中心轴的一端钻有嵌套画笔〔1〕深孔,抛体〔2〕中间大圆柱的高度略小于导轨〔3〕之间的内沿宽度,两端小圆柱的高度为导轨〔3〕直径的0至5倍。

  专利摘要这是一种平抛物体自动描迹的教学演示装置,既可用于学校物理科学生实验,也可用于数学科抛物线教学之用。本装置由一端装有画笔的塔台状圆柱形抛体沿特制导轨作平抛运动并自动连续将运动轨迹描绘在固定的描迹板或纸张上,具有结构简单、制作成本低、描迹准确、教学直观方便等优点。


 
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