本发明属于教学用具技术领域，尤其涉及一种平抛运动演示仪。
背景技术：
平抛运动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，是中学物理中的重点和难点，在目前的教学过程中，一般均借助演示仪帮助学生理解。现有的演示仪有多种，但各种都存在不同程度的缺点，例如，有的演示仪中，做平抛运动的铁球的高度不能调整，不能得出具有普遍意义的运动规律，演示产生的效果不明显。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种平抛运动演示仪，铁球高度调整方便、实验操作简单、演示效果明显。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种平抛运动演示仪，包括支架、一个用于做平抛运动的活动滑道和一个用于做水平运动的固定滑道，活动滑道和固定滑道均安装在支架上，活动滑道和固定滑道的上端均安装有第一电磁铁，支架上竖向固定有3个电动滑轨，3个电动滑轨处于同一竖直平面上，3个电动滑轨的轨道相互平行；
其中2个电动滑轨位于支架的一侧，另一个电动滑轨位于支架相对的另一侧，每个电动滑轨上均配合有滑块，与同一侧的2个电动滑轨配合的滑块上均设有卡箍，活动滑道的水平段通过卡箍固定在相应的滑块上；
在相对侧的滑块上设有第二电磁铁，第二电磁铁安装在滑块向内的一侧；
在活动滑道下端的下方设有位置传感器；
支架上设有控制箱，控制箱内设有两个转换开关、控制模块及电源，位置传感器与控制模块电连接，第二电磁铁与控制模块相连，3个电动滑轨通过一个转换开关控制，2个第一电磁铁通过一个转换开关控制。
进一步的，活动滑道和固定滑道的断面均为“凹”形结构。
进一步的，活动滑道和固定滑道均为有机玻璃制成。
进一步的，在支架的下方还设有底座，底座下面设有竖向高度可调的螺栓支脚，底座的中央设有水平指示仪。
进一步的，每个电动滑轨上均设有刻度尺。
进一步的，支架上还设有挡板。
进一步的，电动滑轨采用螺杆传动，相应的，滑块上设有与螺杆配合的螺纹孔。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
一、各铁球高度调整方便，且可调整到任一高度，能够得出更具有普遍性的运动规律，提高演示效果；
二、做平抛运动的铁球的高度可调、做自由落体运动的铁球的高度可调，演示两种运动时，能够把铁球调整到任一相同的高度，演示的结论更具有普遍性。
本发明铁球高度调整方便、实验操作简单、演示效果明显，能够同时演示平抛运动和自由落体运动，更具有对比性。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图中：1、支架；2、挡板；3、滑块；4、螺栓支脚；5、第二电磁铁；6、底座；7、水平指示仪；8、位置传感器；9、活动滑道；10、固定滑道；11、第一电磁铁；12、控制箱；13、电动滑轨；14、卡箍；15、铁球。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种如图1所示的平抛运动演示仪，包括支架1、一个用于做平抛运动的活动滑道9和一个用于做水平运动的固定滑道10，活动滑道9和固定滑道10均安装在支架1上，活动滑道9和固定滑道10的上端均安装有第一电磁铁11，支架1上竖向固定有3个电动滑轨13，3个电动滑轨13处于同一竖直平面上，3个电动滑轨13的轨道相互平行；其中2个电动滑轨13位于支架1的一侧，另一个电动滑轨13位于支架1相对的另一侧，每个电动滑轨13上均配合有滑块3，与同一侧的2个电动滑轨13配合的滑块3上均设有卡箍14，活动滑道9的水平段通过卡箍14固定在相应的滑块3上。由上述技术方案可知，活动滑道9两个电动滑轨13固定，可保证活动滑道9的稳定性，活动滑道9在电动滑轨13的作用下随滑块3上下移动，其位置可随意停留在电动滑轨13的任何位置，即高度在电动滑轨13的范围内随意可调，能够从不同的高度演示平抛运动的规律，使演示的结果更具有说服力，具有更好的演示效果。其中，卡箍14或采用能够固定的卡扣固定活动滑道9，不仅固定稳定，也便于固定和拆卸。
为了在同一面能够显示自由落体运动，在相对侧的电动滑轨13的滑块3上设有第二电磁铁5，第二电磁铁5安装在滑块3向内的一侧，其中，如图1所示，当演示自由落体时，铁球15吸附在第二电磁铁5的内侧；另外，为了保证做自由落体运动的铁球15和做平抛运动的铁球15从同一高度下落，做自由落体的铁球15吸附的高度与平抛运动的铁球15在水平段时的高度一致，因此在放置做自由落体的铁球15时，可借助直尺、钢板尺等教学工具，例如，可以先把两侧的滑块3调整到相等的高度，此时第二电磁铁5的下表面的高度与活动滑道9水平段的上表面处于在同一高度，此时，用钢板尺的一端或一侧顶住该侧的滑块3并紧贴第二电磁铁5的下表面，然后把铁球15放到钢板尺上，此时铁球15就能够吸附在第二电磁铁5的竖直面。当然，还可以采取其他的方式放置铁球15，使两侧的铁球15自由落体时处于同一高度。
在活动滑道9下端的下方设有位置传感器8，位置传感器8用于感应平抛铁球15的位置，当平抛的铁球15在活动滑道9内下落到口部时，位置传感器8把信号传递给控制模块，控制模块控制第二电磁铁5失去磁性，此时，能够演示两个铁球15的自由落体运动，两个铁球15同时落地。
本发明中支架1上设有控制箱12，控制箱12内设有两个转换开关、控制模块及电源，位置传感器8与控制模块电连接，第二电磁铁5与控制模块相连，3个电动滑轨13通过一个转换开关控制，2个第一电磁铁11通过一个转换开关控制。为了避免调节麻烦，保持3个滑块3的高度的一致性，3个电动滑轨13可串联在一起；此时，两个铁球15演示完平抛和水平运动后，无需另外调节第二电磁铁5的高度，即可做自由落体运动，演示完后，再把3个滑块3调整到另外一个高度，再行演示，通过对比演示，提高演示效果，帮助增强学生理解。2个第一电磁铁11与转换开关的控制关系为，顺时针转动转换开关，则两者串联在一起并有磁性，逆时针转动转换开关，则仅活动滑道9上的第一电磁铁11有磁性，当转换开关位于中间时，两者都没有磁性。演示平抛运动时，2个第一电磁铁11串联在一起，转动转换开关同时吸住铁球15，并同时使第一电磁铁11失去磁性，保证两个铁球15同时滚下；演示自由落体运动时，仅活动滑道9上的第一电磁铁11吸有铁球15，与另一侧的铁球15同时自相同的高度做自由落体。
活动滑道9和固定滑道10的断面均为“凹”形结构，也可以为圆形或半圆形。
为便于观察铁球15的运动轨迹，活动滑道9和固定滑道10均为有机玻璃制成。
在支架1的下方还设有底座6，底座6下面设有竖向高度可调的螺栓支脚4，底座6的中央设有水平指示仪7。通过调节螺栓支脚4，调节支架1的水平，使两个滑道的水平段水平平行，保证铁球15平抛抛出的角度相对应水平面为零，提高演示效果的准确性，减少演示误差。
每个电动滑轨13上均设有刻度尺，可以直观的观察到滑块起升的高度，及铁球的高度，便于记录和对比。
支架1上还设有挡板2，挡板2为有机玻璃制成，用于避免铁球15跑偏的误差，另外挡板2可以为感光显示板，能够显示铁球的运动轨迹。
进一步的，电动滑轨13采用螺杆传动，相应的，滑块上设有与螺杆配合的螺纹孔。
以上对本发明提供的技术方案进行了详细介绍，本发明中应用具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。