[实用新型]一种平抛运动演示仪

说明书

一种平抛运动演示仪，包括正面部分和反面部分，在平抛运动演示仪的正面部分，固定安装有平面镜，两发光球从同一相对高度做平抛运动时，通过观察两发光球在平面镜上的成像，很直观验证小球做平抛运动时水平方向上做匀速直线运动，同时，在平抛运动演示仪的反面部分，通过移动挡板的位置，小球在平抛运动时，得出小球在垂直方向的位置，验证小球做平抛运动时垂直方向上做自由落体运动。

技术领域

本实用新型涉及一种平抛运动演示装置，尤其是该装置能直观地演示水平方向的匀速运动和垂直方向的自由落体运动。

背景技术

目前，平抛运动演示仪包括支架、竖直板、斜槽，支架上安装有一槽口面水平的斜槽，在斜槽口边竖直安放有一木板，木板上标识刻度或放置水平杆。小球从斜槽滑落，在木板上记录小球的水平轨迹和垂直轨迹，通过小球运动的水平轨迹和垂直轨迹，分别演示小球做平抛运动时在水平方向和垂直方向上的运动。专利号为201620838319 .6，专利名称为一种平抛运动演示仪的实用新型专利，公开了一种平抛运动演示装置的结构，该演示仪包括调节螺母、档轨、底板，底板上设置有调节螺母，图板垂直安装于底板上，图板正面设有通过卡板固定的斜轨Ⅰ，斜轨Ⅰ上设置有电磁铁Ⅰ，电磁铁Ⅰ通过吸力与小球粘接，图板上靠近斜轨Ⅰ尾端一侧有一条竖直的标准线，通过将图板分隔成正面和背面可以分别验证平抛运动实验的不同规律，正面可以在挡板上打出小球的运动轨迹，背面可以进行水平或竖直方向平抛运动的实验。该平抛运动演示仪，为了验证小球平抛运动时水平方向做匀速直线运动，在图板背面顶部设有卡块，卡块内设置有电磁铁，能可靠地吸住小球，通过设置于卡块上的小球与斜轨内的小球碰撞，验证平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。但该实用新型专利设置的卡块及卡块内的电磁铁、小球，通过小球的碰撞，验证平抛运动中小球做自由落体运动，使小球发生碰撞，调节有一定难度，且演示小球平抛运动中的自由落体运动，不是很直观。

发明内容

为了很直观演示小球的平抛运动，本实用新型提供了一种平抛运动演示仪，该演示仪能直观地演示水平方向的匀速运动和垂直方向的自由落体运动。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该平抛运动演示仪包括正面部分和反面部分，正面部分有竖直板、底板和侧板，竖直板与底板、底板与侧板、侧板与竖直板间用木胶相连，且竖直板、底板和侧板相互垂直，与底板相对的竖直板顶部，有一长条形的平面镜，平面镜与竖直板固定且成135°角；在侧板上，分别安装有上轨道和下轨道，上轨道、下轨道呈圆弧形，圆弧的内表面光滑，其中，上轨道圆弧的一端固定在侧板上，圆弧的另一端水平，下轨道圆弧的一端固定在侧板上，圆弧的另一端平放在底板上，且下轨道的水平部分比上轨道的水平部分长；平抛运动演示仪的反面部分，包括竖直板、上导轨、下导轨、标尺、挡板和圆弧轨道；在竖直板的左边，固定安装有一圆弧轨道，圆弧轨道的内表面光滑，圆弧轨道的出口端水平；在竖直板上的右边，分别水平固定有上导轨和下导轨，在上导轨和下导轨间安装有一挡板，挡板能在上导轨和下导轨间平移并能固定在上导轨和下导轨的任一位置上；在上导轨的上边的竖直板上，水平固定有一标尺，通过标尺，能测量挡板与圆弧轨道口的距离；在挡板的左侧，竖直方向铺设有复写纸和纸带。

在进行平抛运动正面部分的演示实验，使用的小球为发光球。

在进行平抛运动反面部分的演示实验，使用的小球为小钢球。

平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和垂直方向的自由落体运动，本平抛运动演示仪的正面部分演示平抛运动在水平方向的匀速直线运动。在演示正面部分时，将两个质量、规格相同的发光球分别放在上轨道和下轨道距离轨道口相同高度的位置上，同时释放发光球，发光球脱离水平的轨道口，发光球做平抛运动。由于上轨道和下轨道内表面光滑，两发光球势能相等，初始动能为0，两发光球平抛时在水平方向的速度相同，两发光球在平面镜上的成像重合，通过重合的成像，直观说明两发光球在做平抛运动时水平方向做匀速直线运动。