[实用新型]一种平抛运动与自由落体的教学实验装置

说明书

本实用新型公开了一种平抛运动与自由落体的教学实验装置，包括水平支撑桌台和垂直固定在所述水平支撑桌台上的竖直固定板，在水平支撑桌台上设有方形凹槽和操作控制盒，所述方形凹槽沿所述竖直固定板的底端边缘设置在所述水平支撑台内，在所述竖直固定板的顶端两侧设置向外伸出的横梁，在竖直固定板顶端两侧的横梁之间水平设置有导轨，在该导轨上设置有行走小车和固定架，在行走小车上和固定架上分别固定有存球装置，在存球装置内放置有若干实验小球，在竖直固定板上水平设置有第一光电传感器，在所述行走小车上设置有速度传感器。本实用新型能快速进行平抛及自由落体运动演示和观察，从而增强了学生的理解，其结构简单，操作方便。

技术领域

本实用新型属于物理实验设备技术领域，尤其涉及一种平抛运动与自由落体的教学实验装置。

背景技术

平抛运动与自由落体都是物理教学中十分重要的知识点，而且二者之间存在紧密的联系，在不考虑阻力的情况下，平抛运动的物体可以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。教师在日常的教学中都是以口述的方式对两者的知识点进行讲解，而物理时一门理论与实验相结合的自然科学，存在一定的抽象性，仅凭学生自己的想象，很难理解平抛运动与自由落体运动之间的关系，不利于学生对知识点的掌握，需要通过实验更加直观的向学生进行教学演示。为了研究平抛物体的运动可做平抛和自由落体运动的教学实验，使两个物体分别同时进行平抛和自由落体，两物体同时落到地面，说明平抛物体的竖直分运动和自由落体物体的落体运动相同。为此，为了研究物理学中的平抛运动规律，急需设计一种既能直接观察平抛与自由落体的对比演示又能对二者的运动规律进行充分理解和应用。

实用新型内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种平抛运动与自由落体的教学实验装置，本实用新型的摩擦因数测量装置能快速进行平抛及自由落体运动之间的关系进行对比观察和演示，直观的观看平抛及自由落体运动规律，从而增强了学生的理解；本实验装置结构简单，操作方便。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种平抛运动与自由落体的教学实验装置，包括水平支撑桌台和垂直固定在所述水平支撑桌台上的竖直固定板，在水平支撑桌台上设有方形凹槽和操作控制盒，所述方形凹槽沿所述竖直固定板的底端边缘设置在所述水平支撑台内，在所述竖直固定板的顶端两侧设置向外伸出的横梁，在竖直固定板顶端两侧的横梁之间水平设置有导轨，在该导轨上设置有行走小车和固定架，在行走小车上和固定架上分别固定有存球装置，在存球装置内放置有若干实验小球，在竖直固定板上水平设置有第一光电传感器，所述存球装置的下端的高度与第一光电传感器的高度平齐或低于第一光电传感器的高度，在所述行走小车上设置有速度传感器，所述行走小车、第一光电传感器和速度传感器分别与所述操作控制盒进行电气连接。

上述方案进一步优选的，在所述方形凹槽内设置有缓冲垫，在该缓冲垫上设置有第二光电传感器和第三光电传感器，所述第二光电传感器位于固定架正下方的方形凹槽内壁上，所述第二光电传感器和第三光电传感器分别与所述操作控制盒连接。

上述方案进一步优选的，所述存球装置包括存球管筒、微型电动推杆和设置在存球管筒内至少一层的托板，每一层托板的一端从存球管筒的外部穿入存球管筒的内部，该托板的另一端与所述微型电动推杆的伸缩杆传动连接，在存球管筒内部的托板上放置所述实验小球。

上述方案进一步优选的，在所述存球管筒的内侧壁上设置有支撑所述托板的环形支撑台。

上述方案进一步优选的，在所述托板的上表面设置有圆形凹槽，在圆形凹槽内设置有向上凸出的弧形支撑垫，弧形支撑垫向上凸起的中心高度与圆形凹槽的槽口平齐或低于圆形凹槽的槽口。

上述方案进一步优选的，所述存球管筒的上筒口呈喇叭形，所述存球管筒的下筒口呈漏斗形。

上述方案进一步优选的，在所述竖直固定板的表面设置有刻度标尺线。上述方案进一步优选的，在固定架上以及在远离固定架一侧的横梁上分别设置有行程开关。