一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，屬于物理演示教具。該教具包括底座、旋轉(zhuǎn)電磁鐵、擋板、豎直設(shè)置的第一管道、水平設(shè)置的第二管道、傾斜設(shè)置的第三管道以及兩個(gè)鐵球；所述第三管道較低的一端與第二管道一端連通，第二管道另一端設(shè)有接近開關(guān)；在第三管道的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)不同高度的開口；所述擋板水平設(shè)于第一管道下端，擋板與第二管道下沿處于同一水平面；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵通過接近開關(guān)與電源連接。本實(shí)用新型將以不同初速度進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)的物體與在相同高度條件下進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行對(duì)比，有助于學(xué)生直觀的理解平拋運(yùn)動(dòng)的特征。
【專利說明】—種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，屬于物理演示教具。

【背景技術(shù)】
[0002]平拋運(yùn)動(dòng)是指物體以一定的初速度沿水平方向拋出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。平拋運(yùn)動(dòng)可以看作是水平方向的勻速肓線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體以不同的的初速度從同一高度平拋時(shí)，物體到達(dá)地面的時(shí)間是相同的，而水平位移則是由平拋時(shí)的初速度決定。在中學(xué)物理課上，老師常常會(huì)通過繪圖的方式向?qū)W生講解平拋運(yùn)動(dòng)的特征，然而，這種方式缺乏直觀性和趣味性，不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行理解。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)【背景技術(shù)】中的問題，提出一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具。
[0004]本實(shí)用新型為解決以上問題，采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，包括底座、旋轉(zhuǎn)電磁鐵、擋板、豎直設(shè)置的第一管道水平設(shè)置的第二管道、傾斜設(shè)置的第三管道以及兩個(gè)鐵球；所述第三管道較低的一端與第二管道一端連通，第二管道另一端設(shè)有接近開關(guān)；在第三管道的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)不同高度的開口 ；所述擋板水平設(shè)于第一管道下端，擋板與第二管道下沿處于同一水平面；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵通過接近開關(guān)與電源連接。
[0006]作為方案優(yōu)化，所述底座上水平排列有多塊壓電發(fā)電片，每塊壓電發(fā)電片的輸出端都連有一顆發(fā)光二極管。
[0007]優(yōu)選地，所述第一管道、第二管道和第三管道均采用透明圓管。
[0008]優(yōu)選地，所述接近開關(guān)采用電感式接近開關(guān)。
[0009]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度為90-120度。
[0010]技術(shù)效果:
[0011]1、本實(shí)用新型將以不同初速度進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)的物體與在相同高度條件下進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行對(duì)比，有助于學(xué)生直觀的理解平拋運(yùn)動(dòng)的特征。
[0012]2、本實(shí)用新型具有一定的趣味性，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
[0013]3、本實(shí)用新型通過發(fā)光二極管對(duì)鐵球落點(diǎn)進(jìn)行顯示，便于學(xué)生進(jìn)行觀察。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2旋轉(zhuǎn)電磁鐵通電后帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)圖。
[0016]圖3是鐵球落在底座上時(shí)的狀態(tài)圖。
[0017]圖1?圖3中標(biāo)號(hào)名稱:1、第一管道；2、第二管道；3、第三管道；4、開口 ；5、接近開關(guān)；6、底座；7、旋轉(zhuǎn)電磁鐵；8、擋板；9、壓電發(fā)電片；10、發(fā)光二極管；11、第一支架；12、第二支架、13、鐵球。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)地介紹:
[0019]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括底座6、旋轉(zhuǎn)電磁鐵7、擋板8、豎直設(shè)置的第一管道1、水平設(shè)置的第二管道2、傾斜設(shè)置的第三管道3以及兩個(gè)相同的鐵球13 ;所述第三管道3較低的一端與第二管道2 —端連通，第二管道2另一端設(shè)有接近開關(guān)5 ;在第三管道3的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)不同高度的開口 4 ;所述擋板8水平設(shè)于第一管道I下端，用于將第一管道I下端出口封住，擋板8與第二管道2下沿處于同一水平面；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵7的旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擋板8轉(zhuǎn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵7通過接近開關(guān)5與電源連接。
[0020]所述底座6上水平排列有多塊壓電發(fā)電片9，每塊壓電發(fā)電片9的輸出端都連有一顆發(fā)光二極管10 (發(fā)光二極管可設(shè)于與其相連的壓電發(fā)電片的下方)，當(dāng)鐵球落在一塊壓電發(fā)電片9上時(shí)，壓電發(fā)電片9會(huì)產(chǎn)生電能并將與其連接的發(fā)光二極管10點(diǎn)亮，從而便于學(xué)生觀察鐵球的落點(diǎn)。
[0021]所述第一管道1、第二管道2和第三管道3均采用透明圓管，便于學(xué)生觀察鐵球在管道中的運(yùn)動(dòng)過程。
[0022]所述接近開關(guān)5采用臺(tái)灣超榮電子有限公司型號(hào)為CLJ-G40-20ALA-A的電感式接近開關(guān)。當(dāng)鐵球到達(dá)接近開關(guān)5的感應(yīng)區(qū)時(shí)，接近開關(guān)5導(dǎo)通并使旋轉(zhuǎn)電磁鐵7與電源接通；當(dāng)鐵球離開接近開關(guān)5的感應(yīng)區(qū)時(shí)，接近開關(guān)5斷開并使旋轉(zhuǎn)電磁鐵7與電源斷開。
[0023]所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵7的旋轉(zhuǎn)角度以90-120度為宜，本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)電磁鐵7可采用上海瑞京機(jī)電發(fā)展有限公司的RST-69，該旋轉(zhuǎn)電磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度為95度。
[0024]使用時(shí)，老師先將其中一個(gè)鐵球放入第一管道1，由于第一管道I下端設(shè)有擋板8，鐵球13會(huì)落在擋板8上無法下落，然后，老師再將另一個(gè)鐵球從第三管道3的其中一個(gè)開口放入，該鐵球經(jīng)過第三管道3加速后進(jìn)入第二管道2 —端，隨后從第二管道2的另一端平拋出去，當(dāng)該鐵球經(jīng)過第二管道2的另一端時(shí)，接近開關(guān)5會(huì)感應(yīng)到該鐵球，并使旋轉(zhuǎn)電磁鐵7與電源接通，旋轉(zhuǎn)電磁鐵7通電后迅速帶動(dòng)擋板8轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使擋板8不再封住第一管道I下端(如圖2所示)，此時(shí)，處于第一管道I下端的鐵球會(huì)開始自由落體運(yùn)動(dòng)，由于擋板8與第二管道2下沿處于同一水平面，因此，兩個(gè)鐵球便實(shí)現(xiàn)了在同一高度、同一時(shí)刻分別進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鐵球落到底座的一瞬間，與鐵球落點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置的發(fā)光二極管10會(huì)被點(diǎn)亮，學(xué)生可以通過同時(shí)點(diǎn)亮的兩個(gè)發(fā)光二極管，判斷出兩鐵球同時(shí)落至底座(如圖3所示)。當(dāng)老師將鐵球從第三管道3的不同高度的開口放入時(shí)，鐵球進(jìn)入第二管道2時(shí)的速度便會(huì)發(fā)生變化，鐵球平拋的初速度也發(fā)生了改變(從高度較高的開口放入的鐵球，平拋的初速度越快)，學(xué)生可以直觀的發(fā)現(xiàn)，鐵球平拋的初速度改變后，鐵球落至底座的落點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，而落至底座的時(shí)間卻沒有變(都與相同高度下自由落體的小球落至底座的時(shí)間相同)。
【權(quán)利要求】
1.一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，其特征在于:包括底座(6)、旋轉(zhuǎn)電磁鐵(7)、擋板⑶、豎直設(shè)置的第一管道(I)、水平設(shè)置的第二管道(2)、傾斜設(shè)置的第三管道(3)以及兩個(gè)鐵球(13);所述第三管道(3)較低的一端與第二管道(2) —端連通，第二管道(2)另一端設(shè)有接近開關(guān)(5);在第三管道(3)的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)不同高度的開口(4);所述擋板(8)水平設(shè)于第一管道(I)下端，擋板(8)與第二管道(2)下沿處于同一水平面；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵(7)的旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擋板(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵(7)通過接近開關(guān)(5)與電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，其特征在于:所述底座(6)上水平排列有多塊壓電發(fā)電片(9),每塊壓電發(fā)電片(9)的輸出端都連有一顆發(fā)光二極管(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，其特征在于:所述第一管道(I)、第二管道(2)和第三管道(3)均采用透明圓管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，其特征在于:所述接近開關(guān)(5)采用電感式接近開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平拋運(yùn)動(dòng)演示教具，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)電磁鐵(7)的旋轉(zhuǎn)角度為90-120度。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK203931275SQ201420356409
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】亓延辰, 朱振利 申請(qǐng)人:亓延辰