[发明专利]抛物运动实验仪和实验仪系统

说明书

本发明提供了一种抛物运动实验仪和实验仪系统；其中，该抛物运动实验仪包括：磁性球体、抛物装置、显示板、接球槽和底座；显示板包括显示屏、传感电路和控制器；传感电路包括多个磁性传感器和扫描电路板；多个磁性传感器按照设定的间距排列在扫描电路板上；磁性球体从抛物装置抛出后，在显示板前部做抛物运动；在抛物运动中，磁性球体触发传感电路上相应位置的磁性传感器导通，扫描电路板将导通的磁性传感器的位置信号发送至控制器；控制器用于根据导通的磁性传感器的位置信号向显示屏发送显示信号，以使显示屏实时显示磁性球体的运动轨迹。本发明可以使抛物运动实验操作简单高效，进而提高抛物运动实验的教学效果。

技术领域

本发明涉及物理实验装置技术领域，尤其是涉及一种抛物运动实验仪和实验仪系统。

背景技术

现有抛物运动实验装置通常包括平抛导轨、抛球开关、钢球、接球槽、重锤、底板、枝杆等结构；用户在进行实验之前，需要进行诸多的准备步骤；且在实验时，需要不断移动接球槽以记录钢球在各个时刻的位置，操作步骤复杂；且稍有疏忽，则会造成较大的实验误差，甚至实验失败。

针对上述抛物运动实验装置实验操作复杂的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抛物运动实验仪和实验仪系统，以使抛物运动实验操作简单高效，进而提高抛物运动实验的教学效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种抛物运动实验仪，包括：磁性球体、抛物装置、显示板、接球槽和底座；显示板包括显示屏、传感电路和控制器；显示屏和传感电路分别与控制器连接；显示屏和传感电路重叠排列；传感电路设置于显示屏的底部；传感电路包括多个磁性传感器和扫描电路板；多个磁性传感器按照设定的间距排列在扫描电路板上；磁性球体从抛物装置抛出后，在显示板前部做抛物运动，直至磁性球体掉落至接球槽；在抛物运动中，磁性球体触发传感电路上相应位置的磁性传感器导通，扫描电路板将导通的磁性传感器的位置信号发送至控制器；控制器用于根据导通的磁性传感器的位置信号向显示屏发送显示信号，以使显示屏实时显示磁性球体的运动轨迹。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述显示屏包括触摸显示屏；控制器还用于接收触摸显示屏发送的触摸信号，获取运动轨迹上与触摸信号相应的位置点的运动数据，将运动数据发送至显示屏进行显示；运动数据包括磁性球体运动至位置点上的速度和运动方向。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述抛物装置为抛物导轨；抛物导轨的轨道数量为多个；抛物导轨上设置有抛球开关；抛球开关与轨道滑动连接；抛球开关上设置有卡扣部件和控制按钮；控制按钮控制卡扣部件的开启和关闭；抛物导轨的边缘设置有刻度值；刻度值包括高度刻度值和/或速度刻度值。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述抛物轨道的末端设置有限位部件和红外线检测器；限位部件和红外线检测器分别与控制器连接；红外线检测器用于检测到磁性球体到达轨道末端时，向控制器发送信号；控制器接收到信号后，控制限位部件开启，以使处在不同轨道内的小球同时进行抛物运动和自由落体运动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述抛物装置包括依次连接的推进电机、推进杆、弹簧和限位槽；推进电机与控制器连接；控制器还用于接收用户发出的抛物初速度，将抛物初速度转换成相应的第一控制信号，并发送至推进电机；推进电机用于根据第一控制信号，推进上述推进杆，以使弹簧压缩；限位槽用于固定放置于抛物装置末端的磁性球体，当限位槽开启时，弹簧伸展，推动磁性球体运动，使磁性球体获得与抛物初速度相应的抛物速度。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述推进杆上还设置有手动推进部件，用于通过外力推进推进杆，以使弹簧压缩。