专利名称：抛射体运动演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抛射体运动演示仪，属于教学仪器。
现有技术中“多功能演示枪”，专利号92213221.6中，是以发射小球做平抛或斜抛运动，并通过每一次实验结果(抛射角的大小，小球落下的位置)验证平抛运动规律及斜抛运动中抛射角与射程的关系。这一技术的不足之处在于小球运动轨迹稍纵即逝不易观察，同时也不能显示初速度一定时，抛射角连续变化所引起的射高，射程的变化过程和当抛射角一定时，初速度变化所引起的射高，射程的变化过程，没有角度显示更是它的一大不足。
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足之处而提供的一种集抛射角显示功能与射程显示功能为一体的抛射体运动演示仪。
本实用新型的目的是采取以下措施实现的本实用新型通过仪器上的喷射嘴在0°-360°之间的旋转，以液体(水)的射流直观形象而又连续地演示出平抛、斜抛、竖直上、下抛等全部抛射体运动的轨迹，它的主要特征是角度盘正前面下端安设有射程标尺盒，盒上粘合有水准仪，在盒的下面有固定座，在盒的前端一侧有闸皮开关，盒右侧缝隙处有射程标尺；角度盘背面下端角度中心处连有与之垂直的中心轴，中心轴上插接喷射嘴。喷射嘴的一端紧固有角度指针，另一端上有进水口和喷射孔，导水管的一端与进水口连接，另一端与储水器出水口连接，储水器，吊把与滑轮装置连接，控制夹夹在导水管上。
根据实验需要，中心轴上可以插接单喷射嘴，也可以插接双喷射嘴，它们的中心轴线与角度盘的中心同心、同轴，该轴线与角度盘垂直，角度指针上有角度指针中心线，中心线与指针定位线及喷射孔的内通道平行。喷射孔通道沿径向方向并与中心线垂直置于射程标尺盒上的两个水准仪，按“⊥”形粘合固定，其中横向水准仪、射程标尺、角度盘上的零刻度线三者平行，射程标尺上边线应与零刻度线在同一水平面上，以达到量度抛射角及射程准确性的目的。双喷射嘴的两喷射孔直径相同，且其内通道中心线之间的夹角为30°(其指针定位线与其中一喷射孔通道平行)。
发明效果抛射体运动演示仪采用流体(水)操作显示抛射体运动轨迹。该仪器上配有水准仪，可使整个仪器调整到水平状态，由于仪器上的喷射嘴能在0°-360°之间旋转，所以可演示出平抛、斜抛、竖直上下抛等全部抛射体运动的轨迹，当抛射角α＝0°时为平抛运动，而0°＜α＜90°时为斜上抛运动，α＝±90°时又转化为竖直上、下抛运动。
因为喷射嘴与指针可同步显示抛射角的连续变化，所以该仪器可在数秒钟内显示各类抛射体运动之间的量变到质变的转化过程，显示出了其高效使用特点。
喷射嘴在0°-90°之间旋转时可演示斜抛运动，其中储水器高度不变时(即初速度一定)，可显示当抛射角变化时所引起的射程、射高的变化关系；当喷射嘴固定后(即抛射角一定)，改变储水器高度，可显示出当抛射角一定时，初速度变化所引起的射程，射高的变化关系；当把储水器高度固定后，转动喷射嘴可明显地看出当α＝45°时射程最大的现象。
换用双喷射嘴(见图3)，注意先使角度指针中心线与其上的指针定位线平行，然后转动喷射嘴并使指针指至30°角的度位置，这时仪器可同时演示出抛射角为30°和60°的两个斜抛运动轨迹及其射程相等的现象。
图1为本实用新型整体结构示意图；图2为本实用新型角度盘后视结构示意图；图3为本实用新型双喷射嘴结构示意图。
以下结合附图对本实用新型的实施进一步详述角度盘[10]的正前面下端连接射程标尺盒[7]，盒上粘有“⊥”形水准仪[6]，固定座[9]放置于底架[20]的梯台上，通过锣钉[21]固定于标尺盒的下面，闸皮开关[8]安放在标尺盒前端一侧，在标尺盒右侧缝隙处可抽出射程标尺[13]；角度盘[10]背面的角度中心处连有与之垂直的中心轴[14]，中心轴上插接喷射嘴[15]、[19]、喷射嘴的一端紧固有角度指针[11]，另一端上有进水口[17]和喷射孔[18]；导水管[4]的一端与进水口[17]连接，另一端与储水器出水口[3]连接，储水器[2]、吊把[1]与滑轮装置[23]连接，控制夹[5]夹在导水管上。
实施例一各种抛射体运动轨迹的演示1.将储水器[2]挂在高铁架台上，将固定座[9]固定在低铁架台[20]上，见图1。
2.水平调节。调节固定座[9]及底架[20]，使两水准仪[6]内的气泡居中，并将射程标尺拉出。
3.将储水器[2]中装满水。
4.取下控制夹[5]，水从喷射孔[18]中射出。
5.将喷射嘴转动一周，以演示出平抛、斜抛、竖直上、下抛等全部抛射体运动的轨迹。
实施例二，演示初速度一定时，抛射角与射程，射高的关系1.准备步骤同上述1～4相同。
2.储水器[2]高度不变，转动喷身嘴[15]，即改变抛射角，便可观察抛射角与射程、射高的变化关系。
实施例三演示抛射角一定时，初速度与射程、射高之间的关系1.准备步骤同上述1～4相同。
2.先将角度指针[11]定在某一角度，然后升降储水器[2]观察初速度与射程、射高的变化关系。
实施例四演射抛射角为45°时射程最大的现象。
1.准备步骤同上述1～4相同。
2，将喷射嘴从0°向90°旋转，观察射程逐渐增加，又逐渐变小的过程，比较出当抛射角为45°时射程最大的现象。
实施例五演示初速度一定时，抛射角为30°、60°射程相等的现象。
1.准备步骤同上述1～3相同。
2.取下单喷射嘴[15]，将角度指针[11]装在双喷射嘴[19]上，并将指针定位线[16]与角度指针中心线[17]平行。把导水管[4]与进水口[17]相接后，再将双喷射嘴[19]套在中心轴[14]上。
3.旋转双喷射嘴[19]，使角度指针[11]指在角度盘[10]的30°位置上。
4.打开控制夹[5]，便可观察到两个喷射孔射出的射流相交于与射程标尺[13]上边线平行的水平线上，即二者射程相等的现象。
5.变换储水器[2]的高度，仍可观察到在不同射程处射流相交的现象。
注以上各项实验完毕后，可按动闸皮开关[8]，使射程标尺[13]自动缩回。
本实用新型的优点是结构简单，操作方便、准确，它集射程、抛射角显示为一体，克服了现有仪器在演示平抛、斜抛运动轨迹，以及抛射角与射程射高关系等方面的缺陷。
权利要求1.该抛射体运动演示仪，其特征在于角度盘[10]的正前面下端安设有射程标尺盒[7]，盒上粘有“⊥”形水准仪[6]，固定座[9]放置于底架[20]的梯台上，通过锣钉[21]固定于标尺盒的下面，闸皮开关[8]安放在标尺盒前端一侧，在标尺盒右侧缝隙处插有射程标尺[13]；角度盘[10]背面的角度中心处连有与之垂直的中心轴[14]，中心辆上插接喷射嘴[15]、[19]、喷射嘴的一端紧固有角度指针[11]，另一端上有进水口[17]和喷射孔[18]；导水管[4]的一端与进水口[17]连接，另一端与储水器出水口[3]连接，储水器[2]、吊把[1]与滑轮装置[23]连接，控制夹[5]夹在导水管上。
2.根据权利要求1所述的抛射体运动演示仪，其特征在于中心轴[14]上可插接单喷射嘴[15]和双喷射嘴[19]，它们的中心轴线与角度盘[10]的中心同心、同轴，该轴线与角度盘垂直。
3.根据权利要求1所述的抛射体运动演示仪，其特征在于双喷射嘴[19]的两喷射孔[18]内通道中心线之间的夹角为30°。
4.根据权利要求1所述的抛射体运动演示仪，其特征在于角度指针[11]上有角度指针中心线[12]，中心线与指针定位线[16]，喷射孔[18]的内通道平行。
5.根据权利要求1所述的抛射体运动演示仪，其特征在于置于射程标尺盒[7]上的两个水准仪[6]按“⊥”粘合固定，其中横向水准仪，射程标尺[13]，角度盘[10]上的零刻度线三者平行，射程标尺上边线应与零刻度线在同一水平面上。
6.根据权利要求1所述的抛射体运动演示仪，其特征在于进水口[17]终端内径，喷射孔通道长度接近中心轴[14]的中心线。
专利摘要本实用新型抛射运动演示仪主要用于物理课堂教学演示实验。主要解决方案是角度盘的正面连接射程标尺盒,盒上安有水准仪,角度盘背面的角度中心处有中心轴,中心轴上插接喷射嘴,喷射嘴上紧固有角度指针,进水口通过橡皮管连接储水器,该仪器采取液体(水)来操作显示抛射体斜抛、平抛、竖直上下抛等运动轨迹,具有对抛射体运动的抛射角度,射程的功能显示,尤其可显示斜抛运动中抛射角(初速度)连续变化,所引起的射程、射高的变化的关系,α=45°时射程最大。
文档编号G09B23/00GK2374937SQ99215470
公开日2000年4月19日 申请日期1999年6月28日 优先权日1999年6月28日
发明者刘银贵 申请人:刘银贵