[发明专利]电火花平抛实验仪

说明书

技术领域：

本发明属于涉及一种教学仪器，尤其与一种可以低成本，高精度地进行平抛实验，并可及时获取实验数据的电火花平抛实验仪有关。

背景技术：

现有教学中，平抛实验仪器大至可分为两类：一为频闪照相；二为多次描迹。前者多为演示，后者为学生分组实验。频闪照相虽然实验准确，但仪器昂贵，且实验周期长，实验成本高不宜学生动手实验。后者虽成本低，但实验粗略，实验原理不科学，学生只能了定性了解平抛的轨迹，不能进一步分析平抛的特点，局限性很大。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺点，提供一种电火花平抛实验仪，其可以低成本，高精度地进行平抛实验，并可及时获取实验数据，有利于学生做探究性的学习。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

电火花平抛实验仪，所述的电火花平抛实验仪包括：电火花发生器，其连接可产生匀强电场的两电极板，两电极板间设置有碳墨纸及坐标纸，一将小球导入电极间的斜槽。

所述的两电极设置在一底板上，外侧为透明电极。

所述的电极高为450mm，长为600mm。

所述的电极中间层为1mm×1mm的不锈钢网，外层为有机玻璃，三层紧压而成的。

采用上述技术方案，工作时，调节电火花发生器的电压，使之在电极之间形成一个匀强电场，此时，电极之间的空气恰好没有被击穿。当金属球球被抛入电场中。由于静电平衡的作用在金属球的两侧的场强比其它位置的场强大很多，使金属球两测的空气被击穿，既打出电火花。从而使碳墨纸上的碳粉留在坐标纸上。电火花平抛实验仪可以低成本，高精度地进行平抛实验，并可及时获取实验数据，有利于学生做探究性的学习。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正常是电场示意图；

图3为本发明的小球抛入时的电场示意图；

图4为本发明的平抛轨迹记录示意图；

图5为本发明的电极的结构图。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本发明进一步详述。

参阅图1-5所示，电火花平抛实验仪，所述的电火花平抛实验仪包括：电火花发生器1，其连接可产生匀强电场的两电极板2、3，两电极板间设置有碳墨纸4及坐标纸5，一将小球导入电极间的斜槽6。

工作时，调节电火花发生器1的电压，使之在电极2，电极3之间形成一个匀强电场，设电场强度为E。此时，电极之间的空气恰好没有被击穿。电场分布如图2。当金属球球被抛入电场E中。由于静电平衡的作用使金属球周边的电场出现如图3的分布，金属球的两侧电场强度为E’。具有E’＞＞E。此时在金属球的两侧的空气出现被击穿。既打出电火花。从而使碳墨纸上的碳粉留在坐标纸上。(原理与电火花打点计时器相似)如图4为平抛轨迹记录图.

电极尺寸设计：由于电火花的频率50HZ，每相邻的时间间隔为0.02s，为此电极设计为高为450mm，长为600mm。由此平抛下落时间为：

t=2h9=2×0.4510=0.3s---(1)]]>

电火花两点间的时间间隔为T＝0.02S       (2)

由(1)(2)可得在竖直方向可打出的点数最多可达N点

N=tT=0.30.02=15]]>(点)