专利名称：研究火炮发射物理问题的实验装置的制作方法
技术领域：
本发明是属于物理教学的实验装置；适用于大学或中学的物理实验教学。
背景技术：
有关火炮发射的定性和定量分析的内容是物理教学中的重要内容之一。以往无 论是物理课堂教学还是物理实验教学，由于没有这方面的实验装置，使得这部分教学内 容不能付诸于实践，影响了教学科研效果。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种结构简单、可进行多种物理量测试的火炮 发射的实验装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括气垫导轨，气垫导轨 上设置有滑块，其结构要点是滑块上方的支架的轴上的夹子内设置炮管，炮管的尾部设 置有一对放电电极；放电电极分别同压电开关相连的电极弹片接触，压电开关设置在气 垫导轨的滑架上。
本发明的有益效果
1、结构简单
本发明主要就是在气垫导轨的滑块上设置有炮管、放电装置；其形体简单，易 于推广及普及；试验表明，该实验装置的安全性和可靠性及重复性很高，符合物理实验 的要求，达到了实验精度。
2、可进行多种物理量测试
利用本发明设计的滑块上的火炮，通过压电开关的动作，就可使炮管内的弹丸 射出；可以进行如下新开发的实验
1、弹丸射程与炮管仰角的关系测量实验；
2、弹丸出口速度测量实验；
3、弹丸在炮管中加速距离与出口速度及射程关系实验；
4、填药量与出口速度及射程关系实验；
5、反冲速度测量实验。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
本发明包括气垫导轨1，气垫导轨1上设置有滑块14，滑块14上方的支架13的 轴12上的夹子10内设置炮管9，炮管9的尾部设置有一对放电电极8;放电电极8分别 同与压电开关6相连的电极弹片7相接触，压电开关6设置在气垫导轨1的滑架3上。
气垫导轨1、滑块14是实验设备中常用的零件之一。在气垫导轨1的上面布满 有气孔2，通过气孔2托起在气垫导轨1上的滑块14运行，可减少滑块14同气垫导轨1 之间的摩擦力，以免对实验结果产生不利影响。
电极弹片7为铝材，电极弹片7固定于滑架3的螺柱4上，螺柱4通过导线5分 别同压电开关6相连。
下面结合
本发明的一次动作过程
实验操作时，首先将滑块14上的炮管9组装好。在炮管9中注入少许可燃液体 (如酒精)，放入弹丸11。将压电开关6的引出电极弹片7与放电电极8接触，待系统稳 定后，按动压电开关6引爆可燃气体爆炸，便可将弹丸11发射出去。该发明可研究以下 实验课题
1、弹丸11射程与炮管9仰角的关系测量实验
用小刻度注射器，向炮管9内注入固定剂量的酒精。分别在炮管9发射角为30 度，45度，60度时发射弹丸11，由此便可得射程与发射角的关系。
2、弹丸11出口速度测量实验
在炮管9内注入定量的酒精，引爆后弹丸11发射，而炮管9及滑块14向后反 冲，利用光电计时器可测量出火炮反冲的速度，根据动量守恒定律，便可计算出弹丸11 出口速度。
3、弹丸11在炮管9中加速距离与出口速度及射程关系实验
该发明还可以对弹丸11在炮管9内加速距离的不同产生不同射程的实验规律进 行研究。用注射器向炮管9内注入定量的酒精，按照炮管9上的刻度尺，将弹丸11放在 炮管9内不同的坐标位置上，例如距底部2厘米、3厘米、4厘米、5厘米、6厘米及炮口 处。引爆发射后，可测量发射距离，从而得出加速距离越长，发射越远的实验事实。由 光电计时器及动量守恒原理亦可测量各种情况下的弹丸11出口速度，可得到加速距离不 同弹丸11的出口速度不同的实验事实。
4、填药量与出口速度及射程关系实验
将炮管9角度固定，分别向炮管9内注入0.01、0.02、0.03、0.04、0.05毫升酒精，引爆发射后测量射程及出口速度，可得出填药量与出口速度及射程关系。
5、反冲速度测量实验
如同上述，在各种不同条件下，测量炮管9的反冲速度，利用牛顿定律，便可 计算反冲冲量的大小。
权利要求
1.研究火炮发射物理问题的实验装置，包括气垫导轨(1)，气垫导轨(1)上设置有 滑块(14)，其特征在于滑块(14)上方的支架(13)的轴(12)上的夹子(10)内设置炮管 (9)，炮管(9)的尾部设置有一对放电电极⑶；放电电极⑶分别同与压电开关(6)相 连的电极弹片(7)相接触，压电开关(6)设置在气垫导轨(1)的滑架(3)上。
2.根据权利要求1所述的研究火炮发射物理问题的实验装置，其特征在于电极弹片 (7)为铝材，电极弹片(7)固定于滑架(3)的螺柱(4)上，螺柱(4)通过导线(5)分别同 压电开关(6)相连。
全文摘要
研究火炮发射物理问题的实验装置是属于物理教学的实验装置；适用于大学或中学的物理实验教学。本发明就是提供一种结构简单、可进行多种物理量的测试的火炮发射的实验装置。本发明包括气垫导轨，气垫导轨上设置有滑块，其结构要点是滑块上方的支架的轴上的夹子内设置炮管，炮管的尾部设置有一对放电电极；放电电极分别同与压电开关相连的电极弹片接触，压电开关设置在气垫导轨的滑架上。
文档编号G09B23/06GK102024357SQ20091018736
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者姜源, 徐菁华 申请人:沈阳工业大学