[实用新型]抛物、碰撞运动实验仪

说明书

本实用新型属于教学仪器，即用做学生分组和老师演示物体平抛、斜抛运动的轨迹与碰撞实验的抛物、碰撞运动实验仪。

现有的物体碰撞运动实验仪和抛物运动实验仪是单一功能的两种教学仪器，每种仪器都只能做一个类型的运动实验。用这种仪器把从不同的高度抛出（或碰撞）小钢球所打出的点，连接组成的轨迹，作为演示物体运动的规律，存在的主要问题，一是做实验时的演示速度慢。老师在上课时给学生做打点绘抛物线的实验，忙忙碌碌要将近一节课的时间，才能做完一次实验，画出一条抛物线，这样一来，必定影响了老师的教学进度。二是做实验时得出来的抛物线误差大。因为从同一高度落下的小球，各抛物线之间都有误差，而且利用小钢球的底部打出的点连接的抛物线，不能代表小球质心运动的轨迹，所以，越到抛物线的顶部，误差越大，以致无法得出平抛运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动的结论。还有学校老师教学时，用抛出的磁铁在磁板上画出磁粉抛物线的仪器，给学生演示抛物运动的规律，这种实验仪也是因为抛出的磁体与磁板之间的摩擦较大，所画出的抛物线误差大，从而也不能使学生得出上述正确的结论。况且，这种仪器使用时很不方便。

本实用新型的目的在于提供一种只要一次就能精确的得出物体平抛、斜抛运动的轨迹或方便的进行动量守恒碰撞实验的教学仪器。

本实用新型完成的方法是利用旋转的物体有确定指向的陀螺仪原理，在一个小圆柱体的正中心安装一个小毛笔，当圆柱体从实验仪的轨道顶上沿轨道向下滚动，脱离轨道口后，继续旋转，圆柱体中的含有墨水的小毛笔在圆柱体旋转过程中，就在贴在垂直面板上的坐标纸上画出了一条运动轨迹，这个轨迹就是抛出物体运动时的抛物线。因为抛出物体旋转时，不会因为小毛笔尖与纸面的微小摩擦而改变运动方向，从而得到的是精确的抛物运动轨迹。如果把抛物运动实验仪的接物槽取下来，装上碰撞接物槽，也就能比现有仪器更方便的进行动量守恒碰撞问题的研究。

本实用新型的优点：一、有利于教学。能一次精确的画出物体的平抛、斜抛轨迹，为教师在课堂教学节约了大量的时间，给学生能直观的建立运动分解的概念、动量守恒概念、抛物线概念，求是抛射速度。二、实验准确精度高。在水平方向分解为匀速直线运动的误差小于2％。三、实用范围广。不但能用于高中的物理教学和大学的普通物理教学，而且能用于高中的数学教学。四、能兼作碰撞运动实验。除了能研究抛物运动外，还能用于研究碰撞运动。用于碰撞打点的珠子不会落地损失，使用非常方便。而且在实验过程中能节约大量的纸和复写纸，给学校节省购买教学仪器、用品的资金，并有利于加强对教学仪器的管理。五、结构简单、生产、使用、维修都很方便。

附图1为本实用新型的主视图，图2为右视图，图3为碰撞接物槽示意图，图4为旋转抛体结构示意图。

本实用新型的最佳实施例是用高度调节旋扭（3）把轨道（4）固定在垂直面板（6）上部，座标纸（7）紧附在垂直面板上，“凵”形接物槽（8）安装在用水平调节旋扭（2）固定的水平底座（1）上，取代小钢球的旋转抛体（5）为圆柱体，小毛笔（10）垂直安装在旋转抛体正中心通孔处，毛笔的底部为伸缩旋扭（9），这件伸缩旋扭是用于调节毛笔工作时伸出通孔，方便画线，不工作时调回孔内，利于保护笔尖不被损坏。做实验时，把旋转抛体从轨道顶上向下滚动，离开轨道口后，旋转抛体继续旋转运动，含有墨水的小毛笔尖的座标纸上留下的痕迹便为抛物运动轨迹。从水平底板下取下“凵”形接物槽，换上长一些的“凵”形碰撞接物槽（11），即为做碰撞运动的实验仪器。这样组装的碰撞实验仪比把架子安在桌面上、小珠打点在地面上的简易碰撞实验装置要好得多，做碰撞实验时，小珠落进碰撞接物槽同时打点，不会落到地上丢失，而且得出的数据精确，方便老师课堂演示和学生分组实验。