一种平抛运动演示教具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种平抛运动演示教具，属于物理演示教具。该教具包括底座、旋转电磁铁、挡板、竖直设置的第一管道、水平设置的第二管道、倾斜设置的第三管道以及两个铁球；所述第三管道较低的一端与第二管道一端连通，第二管道另一端设有接近开关；在第三管道的侧壁上设有多个不同高度的开口；所述挡板水平设于第一管道下端，挡板与第二管道下沿处于同一水平面；所述旋转电磁铁的旋转轴带动挡板转动；所述旋转电磁铁通过接近开关与电源连接。本实用新型将以不同初速度进行平抛运动的物体与在相同高度条件下进行自由落体运动的物体进行对比，有助于学生直观的理解平抛运动的特征。
【专利说明】—种平抛运动演示教具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种平抛运动演示教具，属于物理演示教具。
【背景技术】
[0002]平抛运动是指物体以一定的初速度沿水平方向抛出的运动状态。平抛运动可以看作是水平方向的匀速肓线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动，当物体以不同的的初速度从同一高度平抛时，物体到达地面的时间是相同的，而水平位移则是由平抛时的初速度决定。在中学物理课上，老师常常会通过绘图的方式向学生讲解平抛运动的特征，然而，这种方式缺乏直观性和趣味性，不利于学生对所学内容进行理解。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对【背景技术】中的问题，提出一种平抛运动演示教具。
[0004]本实用新型为解决以上问题，采用如下技术方案:
[0005]一种平抛运动演示教具，包括底座、旋转电磁铁、挡板、竖直设置的第一管道水平设置的第二管道、倾斜设置的第三管道以及两个铁球；所述第三管道较低的一端与第二管道一端连通，第二管道另一端设有接近开关；在第三管道的侧壁上设有多个不同高度的开口 ；所述挡板水平设于第一管道下端，挡板与第二管道下沿处于同一水平面；所述旋转电磁铁的旋转轴带动挡板转动；所述旋转电磁铁通过接近开关与电源连接。
[0006]作为方案优化，所述底座上水平排列有多块压电发电片，每块压电发电片的输出端都连有一颗发光二极管。
[0007]优选地，所述第一管道、第二管道和第三管道均采用透明圆管。
[0008]优选地，所述接近开关采用电感式接近开关。
[0009]进一步地，所述旋转电磁铁的旋转角度为90-120度。
[0010]技术效果:
[0011]1、本实用新型将以不同初速度进行平抛运动的物体与在相同高度条件下进行自由落体运动的物体进行对比，有助于学生直观的理解平抛运动的特征。
[0012]2、本实用新型具有一定的趣味性，能提高学生的学习兴趣。
[0013]3、本实用新型通过发光二极管对铁球落点进行显示，便于学生进行观察。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
[0015]图2旋转电磁铁通电后带动挡板转动时的状态图。
[0016]图3是铁球落在底座上时的状态图。
[0017]图1?图3中标号名称:1、第一管道；2、第二管道；3、第三管道；4、开口 ；5、接近开关；6、底座；7、旋转电磁铁；8、挡板；9、压电发电片；10、发光二极管；11、第一支架；12、第二支架、13、铁球。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细地介绍:
[0019]本实用新型的结构如图1所示，包括底座6、旋转电磁铁7、挡板8、竖直设置的第一管道1、水平设置的第二管道2、倾斜设置的第三管道3以及两个相同的铁球13 ;所述第三管道3较低的一端与第二管道2 —端连通，第二管道2另一端设有接近开关5 ;在第三管道3的侧壁上设有多个不同高度的开口 4 ;所述挡板8水平设于第一管道I下端，用于将第一管道I下端出口封住，挡板8与第二管道2下沿处于同一水平面；所述旋转电磁铁7的旋转轴带动挡板8转动；所述旋转电磁铁7通过接近开关5与电源连接。
[0020]所述底座6上水平排列有多块压电发电片9，每块压电发电片9的输出端都连有一颗发光二极管10 (发光二极管可设于与其相连的压电发电片的下方)，当铁球落在一块压电发电片9上时，压电发电片9会产生电能并将与其连接的发光二极管10点亮，从而便于学生观察铁球的落点。
[0021]所述第一管道1、第二管道2和第三管道3均采用透明圆管，便于学生观察铁球在管道中的运动过程。
[0022]所述接近开关5采用台湾超荣电子有限公司型号为CLJ-G40-20ALA-A的电感式接近开关。当铁球到达接近开关5的感应区时，接近开关5导通并使旋转电磁铁7与电源接通；当铁球离开接近开关5的感应区时，接近开关5断开并使旋转电磁铁7与电源断开。
[0023]所述旋转电磁铁7的旋转角度以90-120度为宜，本实施例中，旋转电磁铁7可采用上海瑞京机电发展有限公司的RST-69，该旋转电磁铁的旋转角度为95度。
[0024]使用时，老师先将其中一个铁球放入第一管道1，由于第一管道I下端设有挡板8，铁球13会落在挡板8上无法下落，然后，老师再将另一个铁球从第三管道3的其中一个开口放入，该铁球经过第三管道3加速后进入第二管道2 —端，随后从第二管道2的另一端平抛出去，当该铁球经过第二管道2的另一端时，接近开关5会感应到该铁球，并使旋转电磁铁7与电源接通，旋转电磁铁7通电后迅速带动挡板8转动，从而使挡板8不再封住第一管道I下端(如图2所示)，此时，处于第一管道I下端的铁球会开始自由落体运动，由于挡板8与第二管道2下沿处于同一水平面，因此，两个铁球便实现了在同一高度、同一时刻分别进行自由落体运动和平抛运动，当铁球落到底座的一瞬间，与铁球落点对应位置的发光二极管10会被点亮，学生可以通过同时点亮的两个发光二极管，判断出两铁球同时落至底座(如图3所示)。当老师将铁球从第三管道3的不同高度的开口放入时，铁球进入第二管道2时的速度便会发生变化，铁球平抛的初速度也发生了改变(从高度较高的开口放入的铁球，平抛的初速度越快)，学生可以直观的发现，铁球平抛的初速度改变后，铁球落至底座的落点会发生变化，而落至底座的时间却没有变(都与相同高度下自由落体的小球落至底座的时间相同)。
【权利要求】
1.一种平抛运动演示教具，其特征在于:包括底座(6)、旋转电磁铁(7)、挡板⑶、竖直设置的第一管道(I)、水平设置的第二管道(2)、倾斜设置的第三管道(3)以及两个铁球(13);所述第三管道(3)较低的一端与第二管道(2) —端连通，第二管道(2)另一端设有接近开关(5);在第三管道(3)的侧壁上设有多个不同高度的开口(4);所述挡板(8)水平设于第一管道(I)下端，挡板(8)与第二管道(2)下沿处于同一水平面；所述旋转电磁铁(7)的旋转轴带动挡板(8)转动；所述旋转电磁铁(7)通过接近开关(5)与电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种平抛运动演示教具，其特征在于:所述底座(6)上水平排列有多块压电发电片(9),每块压电发电片(9)的输出端都连有一颗发光二极管(10)。
3.根据权利要求1所述的一种平抛运动演示教具，其特征在于:所述第一管道(I)、第二管道(2)和第三管道(3)均采用透明圆管。
4.根据权利要求1所述的一种平抛运动演示教具，其特征在于:所述接近开关(5)采用电感式接近开关。
5.根据权利要求1所述的一种平抛运动演示教具，其特征在于:所述旋转电磁铁(7)的旋转角度为90-120度。
【文档编号】G09B23/10GK203931275SQ201420356409
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】亓延辰, 朱振利 申请人:亓延辰