基于物理实验用平抛运动测试装置及测试方法与流程

本发明涉及一种物理实验装置，具体涉及一种基于物理实验用平抛运动测试装置及测试方法。

背景技术：
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高中物理平抛实验仪结构简单，需要多次抛放小球，根据小球落点来测量距离，现有的平抛运动实验装置不能进行抛物线运动实验，同时运动过程中不能观察运动轨迹，每次对小球进行释放都需要人力操作，没有测力设备不能很好的掌握释放力度，不能进行同一释放力度的反复实验。

技术实现要素：
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本发明的目的是克服现有平抛运动实验设备不能进行抛物线运动，每次释放力度掌握不准，不能进行同一力度的多次实验的问题，提供一种可以掌握好释放力度，可进行多次实验，实验结果准确的基于物理实验用平抛运动测试装置及测试方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于物理实验用平抛运动测试装置，其组成包括：壳体和与所述的壳体通过铰链连接的开门，所述的壳体内部与击打器上的转轴通过轴承连接，所述的击打器上的固定销穿过所述的壳体上的弧形孔与所述的壳体通过紧固螺母连接；

所述的击打器包括转动板，所述的转动板上部的凹槽内设置有滑轨，所述的滑轨上分别套有滑动轴承和弹簧，所述的弹簧的一端与所述的滑动轴承固定连接，所述的弹簧的另一端与所述的凹槽内部固定连接，所述的滑动轴承上部与连接杆的一端固定连接，所述的连接杆的另一端与固定在所述的转动板上部的弹簧拉力器固定连接。

所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的连接杆上固定有推杆，所述的推杆与所述的连接杆垂直，所述的推杆的右端设置有半圆板。

所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的转动板上部镶嵌有电磁铁吸盘，所述的电磁铁吸盘上放有测试球。

所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的转动板上部设置有接触开关，所述的接触开关位于所述的连接杆的右侧。

所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的壳体内部底板上具有四个凸块，固定板放置在所述的底板上，所述的底板上的凸块位于所述的固定板底面的凹槽内，所述的凸块与所述的凹槽相配合，所述的固定板上部设置有一层橡皮泥，所述的壳体内部前端设置有直角刻度线。

所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的壳体后端安装有相机。

一种基于物理实验用平抛运动测试装置的测试方法，该方法包括如下步骤：

需要做平抛运动测试时，转动板保持水平，向左拉动连接杆，读取弹簧拉力器上的数据，将测试球放置在电磁铁吸盘上，测试球外侧设置有一层铁板，电磁铁吸盘将测试球吸住，这时松开连接杆，当推杆接触测试球的同时，连接杆与接触开关接触，电磁铁吸盘断电，测试球被推杆上的半圆板击打出去，相机随之启动进行连拍；

需要做抛物线运动时，可以转动转动板，通过量角器来读取转动的角度，选取好角度后通过紧固螺栓进行紧固即可进行实验。

有益效果：

1.本发明设置弹簧拉力器和弹簧相结合的结构，弹簧与弹簧拉力机上的弹簧的弹力相同，可以通过读取弹簧拉力计上的拉力数据来测试不同力度的平抛运动，提高实验的准确性。

本发明设置直角刻度线和相机，可以对测试球的运动过程进行连拍，方便画出测试球准确运动曲线，减少误差。

本发明固定板上设置有橡皮泥，测试球落在橡皮泥上随之停止运动，防止测试球落在固定板上后继续滚动，有利于观察下落点。

本发明设置电磁铁吸盘与测试球相结合的结构，可以转动转动板对测试球做抛物线运动，提高实验的通用性，转动板可以顺时针转动做下抛运动，也可以逆时针转动做上抛运动。

本发明设置接触开关与电磁铁吸盘相结合的结构，电磁铁吸盘可以将测试球吸住，在推杆运动过程中连接杆接触接触开关时，接触开关的常闭触电被断开，使得电磁铁吸盘断电，测试球被半圆板击打出。

本发明的壳体采用透明材质，可以随时观察实验情况。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是击打器的俯视图；

图中：1、量角器；2、电磁铁吸盘；3、击打器；4、转动板；5、开门；6、固定销；7、铰链；8、凸块；9、底板；10、橡皮泥；11、固定板；12、直角刻度线；13、壳体；14、转轴；15、弧形孔；16、紧固螺母；17、滑轨；18、凹槽；19、滑动轴承；20、半圆板；21、测试球；22、弹簧拉力计；23、推杆；24、接触开关；25、连接杆；26、相机；27、弹簧。

具体实施方式：

实施例1：

一种基于物理实验用平抛运动测试装置，其组成包括：壳体13和与所述的壳体通过铰链7连接的开门5，所述的壳体内部与击打器3上的转轴14通过轴承连接，所述的击打器上的固定销6穿过所述的壳体上的弧形孔15与所述的壳体通过紧固螺母16连接；

所述的击打器包括转动板4，所述的转动板上部的凹槽18内设置有滑轨17，所述的滑轨上分别套有滑动轴承19和弹簧27，所述的弹簧的一端与所述的滑动轴承固定连接，所述的弹簧的另一端与所述的凹槽内部固定连接，所述的滑动轴承上部与连接杆25的一端固定连接，所述的连接杆的另一端与固定在所述的转动板上部的弹簧拉力器22固定连接，弹簧拉力器的型号为LTZ-50，所能承受的极限载荷为500N。

实施例2：

根据实施例1所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的连接杆上固定有推杆23，所述的推杆与所述的连接杆垂直，所述的推杆的右端设置有半圆板20。

实施例3：

根据实施例1或2所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的转动板上部镶嵌有电磁铁吸盘2，所述的电磁铁吸盘上放有测试球21。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的转动板上部设置有接触开关24，所述的接触开关位于所述的连接杆的右侧。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的壳体内部底板9上具有四个凸块8，固定板11放置在所述的底板上，所述的底板上的凸块位于所述的固定板底面的凹槽内，所述的凸块与所述的固定板底面的凹槽相配合，所述的固定板上部设置有一层橡皮泥10，所述的壳体内部前端设置有直角刻度线12。

实施例6：

根据实施例1或2或3或4或5所述的基于物理实验用平抛运动测试装置，所述的壳体后端安装有相机26。

实施例7：

一种基于物理实验用平抛运动测试装置的测试方法，该方法包括如下步骤：

需要做平抛运动测试时，转动板保持水平，向左拉动连接杆，读取弹簧拉力器上的数据，将测试球放置在电磁铁吸盘上，测试球外侧设置有一层铁板，电磁铁吸盘将测试球吸住，这时松开连接杆，当推杆接触测试球的同时，连接杆与接触开关接触，电磁铁吸盘断电，测试球被推杆上的半圆板击打出去，相机随之启动进行连拍；

需要做抛物线运动时，可以转动转动板，通过量角器来读取转动的角度，选取好角度后通过紧固螺栓进行紧固即可进行实验。