一种二维运动的合成与分解实验装置的制作方法

本实用新型属于教学器材领域，特别涉及一种二维运动的合成与分解实验装置。

背景技术：

在初高中物理教学领域，一个物体如果同时参与几个运动，其中任一个运动并不因为有其他运动而有所改变。因而在研究复杂运动的过程中，可以尝试着根据运动的独立性来进行处理。研究运动的合成与分解，并了解通过运动的合成与分解，将复杂运动看成由几个简单的一维运动组成，通过研究简单的一维运动达到研究复杂运动的目的原理。

中国专利CN201520603735.3公开了一种二维运动的合成与分解实验装置，利用研究分运动的性质和轨迹来确定物体实际表现的运动的性质和轨迹，巩固矢量合成的平行四边形定则，进一步强化矢量运算的可逆性和等效原理，使学生学会用平面直角坐标系和图解法描述曲线运动。该实用新型通过通过机械结构进行了定位，机械定位点存在不稳定的隐患，无法得到精确的轨迹。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种定位准确，轨迹明朗，实验客观的二维运动的合成与分解实验装置。

为达到上述目的，本实用新型的具体方案如下：

一种二维运动的合成与分解实验装置，其特征在于：包括底座，所述底座上设置立杆，所述立杆上设置有X轴轨道，所述X轴轨道为水平设置，所述X轴轨道两个端部设置有相互对应的传动轴，两个传动轴之间设置有传动棉线，所述X轴轨道上套设有Y轴轨道，所述Y轴轨道和X轴轨道呈90°设置，所述Y轴轨道包括两根平行设置的竖杆、连接两根竖杆的横杆，所述两根平行设置的竖杆之间设置有滑轮，所述滑轮上连接有悬绳，所述悬绳的另一端连接在X轴轨道的一侧端部，所述悬绳和X轴轨道等长，所述滑轮上设置有发射器，所述立杆底部设置有固定支架，所述固定支架上安装有与发射器适配的接收器，所述接收器平行于X轴轨道设置。

优选地，为具体实现X轴轨和Y轴轨道的滑动套设，所述X轴轨上设置有滑槽，所述Y轴轨道设置有与滑槽适配的突起，所述X轴轨道和Y轴轨道通过滑槽和突起连接套设，使得Y轴轨道可沿着X轴轨道滑行。

为实现Y轴轨道和传动棉线同步运动，所述Y轴轨道与传动棉线可拆卸连接。

为控制Y轴轨道的运动，所述传动轴上设置有电机，所述电机连接有开关。

本实用新型设置X轴轨道和Y轴轨道，通过带发射器的滑轮上下滑动和Y轴轨道左右滑动的轨迹直观记录二维运动的合成与分解；其次，本实用新型的记录方式为通过发射器的运动实时发射信号，同时接收器配合接收信号并转换成数据显示，具有定位准确，轨迹明朗，实验客观的特点，特别适合教学示范。

以下通过具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的俯视图。

标号说明

底座1，立杆2，X轴轨道3，Y轴轨道4，竖杆41，横杆42，开关5，电机6，传动轴7，X轴轨道端盖8，固定支架9，接收器10，滑轮11，悬绳12，传动棉线13。

具体实施方式

一种二维运动的合成与分解实验装置，包括底座1，所述底座1为A字形，所述底座1上竖直设置有圆形的立杆2，所述立杆2上设置有X轴轨道3，所述X轴轨道3为水平设置，所述X轴轨道3两个端部设置有相互对应的传动轴7，两个传动轴7之间设置有传动棉线13，传动棉线13可在传动轴7的带动下滑行，所述X轴轨道3上设置有滑槽（图中未做标示），所述X轴轨道3上套设有Y轴轨道4，所述Y轴轨道4和X轴轨道3呈90°设置，所述Y轴轨道4设置有与滑槽适配的突起（图中未做标示），所述X轴轨道3和Y轴轨道4通过滑槽和突起连接套设，使得Y轴轨道4可沿着X轴轨道3滑行，所述Y轴轨道4与传动棉线13可拆卸连接（可选用挂钩），使得传动棉线13可带动Y轴轨道4沿着X轴轨道3滑行，所述传动轴7上设置有电机6，所述电机6连接有开关5，所述电机6用于控制传动轴7旋转，从而带动Y轴轨道4滑行，所述开关5用于控制电机通电。

所述Y轴轨道4包括两根平行设置的竖杆41、连接两根竖杆的横杆42，所述两根平行设置的竖杆41之间设置有滑轮11，所述滑轮11上连接有悬绳12（如图2所示），所述悬绳12的另一端连接在X轴轨道3的一侧端部（如图1的左侧），当Y轴轨道4滑行向X轴轨道3一端滑行时，滑轮11可在Y轴轨道4内做向上或向下运动，所述悬绳12和X轴轨道3等长，所述滑轮11上设置有发射器（图中未做标示），用于将滑轮11的轨迹转换成信号输出。

所述立杆2底部设置有固定支架9，所述固定支架9上安装有与发射器适配的接收器10，所述接收器10平行于X轴轨道3设置。

本实用新型的使用方法：

第一步，安装：用螺栓将接收器10固定在固定支架9上，并将固定支架9固定在立杆2底部，接收器10外壳斜角面平行与水平桌面；打开X轴轨道端盖8，将Y轴轨道3带装有发射器的滑轮11套设装入X轴轨道一端（如图1的右端），Y轴轨道4上的滑轮11与电机6在同一平面，将滑轮11上的悬绳12另一端固定在X轴轨道的另一端（如图1的左端）。

第二步，调试：拨动开关5，电机6启动带动传动轴7转动，传动棉线13带动Y轴轨道4沿着X轴轨道3滑行（如图1的左方），Y轴轨道向左侧运动，此时装有发射器的滑轮11沿Y轴向下运动；拨动开关，Y轴轨道4向右侧运动，此时滑轮11沿Y轴向上运动。

第三步，实验：旋转开关5使Y轴轨道4至最左端，滑轮11至Y轴轨道4底端；反方向旋转开关5使Y轴轨道4右移，同时发射器将沿Y轴轨道向上运动，接收器接收发射器信号，并转换输出至显示器（图中未做标示），显示在屏幕上。实验完毕后关闭装置开关，关闭发射传感器开关；实验完成之后，拆卸Y轴轨道11时应先拧开右侧转盘固定螺丝，再打开X轴轨道端盖8，取出Y轴轨道4。

本实用新型设置X轴轨道3和Y轴轨道4，通过带发射器的滑轮11上下滑动和Y轴轨道4左右滑动的轨迹直观记录二维运动的合成与分解；其次，本实用新型的记录方式为通过发射器的运动实时发射信号，同时接收器10配合接收信号并转换成数据显示，具有定位准确，轨迹明朗，实验客观的特点，特别适合教学示范。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。