專(zhuān)利名稱(chēng)：拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀，屬于教學(xué)儀器。
現(xiàn)有技術(shù)中“多功能演示槍”，專(zhuān)利號(hào)92213221.6中，是以發(fā)射小球做平拋或斜拋運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)每一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果(拋射角的大小，小球落下的位置)驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及斜拋運(yùn)動(dòng)中拋射角與射程的關(guān)系。這一技術(shù)的不足之處在于小球運(yùn)動(dòng)軌跡稍縱即逝不易觀察，同時(shí)也不能顯示初速度一定時(shí)，拋射角連續(xù)變化所引起的射高，射程的變化過(guò)程和當(dāng)拋射角一定時(shí)，初速度變化所引起的射高，射程的變化過(guò)程，沒(méi)有角度顯示更是它的一大不足。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處而提供的一種集拋射角顯示功能與射程顯示功能為一體的拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀。
本實(shí)用新型的目的是采取以下措施實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型通過(guò)儀器上的噴射嘴在0°-360°之間的旋轉(zhuǎn)，以液體(水)的射流直觀形象而又連續(xù)地演示出平拋、斜拋、豎直上、下拋等全部拋射體運(yùn)動(dòng)的軌跡，它的主要特征是角度盤(pán)正前面下端安設(shè)有射程標(biāo)尺盒，盒上粘合有水準(zhǔn)儀，在盒的下面有固定座，在盒的前端一側(cè)有閘皮開(kāi)關(guān)，盒右側(cè)縫隙處有射程標(biāo)尺；角度盤(pán)背面下端角度中心處連有與之垂直的中心軸，中心軸上插接噴射嘴。噴射嘴的一端緊固有角度指針，另一端上有進(jìn)水口和噴射孔，導(dǎo)水管的一端與進(jìn)水口連接，另一端與儲(chǔ)水器出水口連接，儲(chǔ)水器，吊把與滑輪裝置連接，控制夾夾在導(dǎo)水管上。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，中心軸上可以插接單噴射嘴，也可以插接雙噴射嘴，它們的中心軸線(xiàn)與角度盤(pán)的中心同心、同軸，該軸線(xiàn)與角度盤(pán)垂直，角度指針上有角度指針中心線(xiàn)，中心線(xiàn)與指針定位線(xiàn)及噴射孔的內(nèi)通道平行。噴射孔通道沿徑向方向并與中心線(xiàn)垂直置于射程標(biāo)尺盒上的兩個(gè)水準(zhǔn)儀，按“⊥”形粘合固定，其中橫向水準(zhǔn)儀、射程標(biāo)尺、角度盤(pán)上的零刻度線(xiàn)三者平行，射程標(biāo)尺上邊線(xiàn)應(yīng)與零刻度線(xiàn)在同一水平面上，以達(dá)到量度拋射角及射程準(zhǔn)確性的目的。雙噴射嘴的兩噴射孔直徑相同，且其內(nèi)通道中心線(xiàn)之間的夾角為30°(其指針定位線(xiàn)與其中一噴射孔通道平行)。
發(fā)明效果拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀采用流體(水)操作顯示拋射體運(yùn)動(dòng)軌跡。該儀器上配有水準(zhǔn)儀，可使整個(gè)儀器調(diào)整到水平狀態(tài)，由于儀器上的噴射嘴能在0°-360°之間旋轉(zhuǎn)，所以可演示出平拋、斜拋、豎直上下拋等全部拋射體運(yùn)動(dòng)的軌跡，當(dāng)拋射角α＝0°時(shí)為平拋運(yùn)動(dòng)，而0°＜α＜90°時(shí)為斜上拋運(yùn)動(dòng)，α＝±90°時(shí)又轉(zhuǎn)化為豎直上、下拋運(yùn)動(dòng)。
因?yàn)閲娚渥炫c指針可同步顯示拋射角的連續(xù)變化，所以該儀器可在數(shù)秒鐘內(nèi)顯示各類(lèi)拋射體運(yùn)動(dòng)之間的量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化過(guò)程，顯示出了其高效使用特點(diǎn)。
噴射嘴在0°-90°之間旋轉(zhuǎn)時(shí)可演示斜拋運(yùn)動(dòng)，其中儲(chǔ)水器高度不變時(shí)(即初速度一定)，可顯示當(dāng)拋射角變化時(shí)所引起的射程、射高的變化關(guān)系；當(dāng)噴射嘴固定后(即拋射角一定)，改變儲(chǔ)水器高度，可顯示出當(dāng)拋射角一定時(shí)，初速度變化所引起的射程，射高的變化關(guān)系；當(dāng)把儲(chǔ)水器高度固定后，轉(zhuǎn)動(dòng)噴射嘴可明顯地看出當(dāng)α＝45°時(shí)射程最大的現(xiàn)象。
換用雙噴射嘴(見(jiàn)圖3)，注意先使角度指針中心線(xiàn)與其上的指針定位線(xiàn)平行，然后轉(zhuǎn)動(dòng)噴射嘴并使指針指至30°角的度位置，這時(shí)儀器可同時(shí)演示出拋射角為30°和60°的兩個(gè)斜拋運(yùn)動(dòng)軌跡及其射程相等的現(xiàn)象。


圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型角度盤(pán)后視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型雙噴射嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施進(jìn)一步詳述角度盤(pán)[10]的正前面下端連接射程標(biāo)尺盒[7]，盒上粘有“⊥”形水準(zhǔn)儀[6]，固定座[9]放置于底架[20]的梯臺(tái)上，通過(guò)鑼釘[21]固定于標(biāo)尺盒的下面，閘皮開(kāi)關(guān)[8]安放在標(biāo)尺盒前端一側(cè)，在標(biāo)尺盒右側(cè)縫隙處可抽出射程標(biāo)尺[13]；角度盤(pán)[10]背面的角度中心處連有與之垂直的中心軸[14]，中心軸上插接噴射嘴[15]、[19]、噴射嘴的一端緊固有角度指針[11]，另一端上有進(jìn)水口[17]和噴射孔[18]；導(dǎo)水管[4]的一端與進(jìn)水口[17]連接，另一端與儲(chǔ)水器出水口[3]連接，儲(chǔ)水器[2]、吊把[1]與滑輪裝置[23]連接，控制夾[5]夾在導(dǎo)水管上。
實(shí)施例一各種拋射體運(yùn)動(dòng)軌跡的演示1.將儲(chǔ)水器[2]掛在高鐵架臺(tái)上，將固定座[9]固定在低鐵架臺(tái)[20]上，見(jiàn)圖1。
2.水平調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)固定座[9]及底架[20]，使兩水準(zhǔn)儀[6]內(nèi)的氣泡居中，并將射程標(biāo)尺拉出。
3.將儲(chǔ)水器[2]中裝滿(mǎn)水。
4.取下控制夾[5]，水從噴射孔[18]中射出。
5.將噴射嘴轉(zhuǎn)動(dòng)一周，以演示出平拋、斜拋、豎直上、下拋等全部拋射體運(yùn)動(dòng)的軌跡。
實(shí)施例二，演示初速度一定時(shí)，拋射角與射程，射高的關(guān)系1.準(zhǔn)備步驟同上述1～4相同。
2.儲(chǔ)水器[2]高度不變，轉(zhuǎn)動(dòng)噴身嘴[15]，即改變拋射角，便可觀察拋射角與射程、射高的變化關(guān)系。
實(shí)施例三演示拋射角一定時(shí)，初速度與射程、射高之間的關(guān)系1.準(zhǔn)備步驟同上述1～4相同。
2.先將角度指針[11]定在某一角度，然后升降儲(chǔ)水器[2]觀察初速度與射程、射高的變化關(guān)系。
實(shí)施例四演射拋射角為45°時(shí)射程最大的現(xiàn)象。
1.準(zhǔn)備步驟同上述1～4相同。
2，將噴射嘴從0°向90°旋轉(zhuǎn)，觀察射程逐漸增加，又逐漸變小的過(guò)程，比較出當(dāng)拋射角為45°時(shí)射程最大的現(xiàn)象。
實(shí)施例五演示初速度一定時(shí)，拋射角為30°、60°射程相等的現(xiàn)象。
1.準(zhǔn)備步驟同上述1～3相同。
2.取下單噴射嘴[15]，將角度指針[11]裝在雙噴射嘴[19]上，并將指針定位線(xiàn)[16]與角度指針中心線(xiàn)[17]平行。把導(dǎo)水管[4]與進(jìn)水口[17]相接后，再將雙噴射嘴[19]套在中心軸[14]上。
3.旋轉(zhuǎn)雙噴射嘴[19]，使角度指針[11]指在角度盤(pán)[10]的30°位置上。
4.打開(kāi)控制夾[5]，便可觀察到兩個(gè)噴射孔射出的射流相交于與射程標(biāo)尺[13]上邊線(xiàn)平行的水平線(xiàn)上，即二者射程相等的現(xiàn)象。
5.變換儲(chǔ)水器[2]的高度，仍可觀察到在不同射程處射流相交的現(xiàn)象。
注以上各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)完畢后，可按動(dòng)閘皮開(kāi)關(guān)[8]，使射程標(biāo)尺[13]自動(dòng)縮回。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、準(zhǔn)確，它集射程、拋射角顯示為一體，克服了現(xiàn)有儀器在演示平拋、斜拋運(yùn)動(dòng)軌跡，以及拋射角與射程射高關(guān)系等方面的缺陷。
權(quán)利要求1.該拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于角度盤(pán)[10]的正前面下端安設(shè)有射程標(biāo)尺盒[7]，盒上粘有“⊥”形水準(zhǔn)儀[6]，固定座[9]放置于底架[20]的梯臺(tái)上，通過(guò)鑼釘[21]固定于標(biāo)尺盒的下面，閘皮開(kāi)關(guān)[8]安放在標(biāo)尺盒前端一側(cè)，在標(biāo)尺盒右側(cè)縫隙處插有射程標(biāo)尺[13]；角度盤(pán)[10]背面的角度中心處連有與之垂直的中心軸[14]，中心輛上插接噴射嘴[15]、[19]、噴射嘴的一端緊固有角度指針[11]，另一端上有進(jìn)水口[17]和噴射孔[18]；導(dǎo)水管[4]的一端與進(jìn)水口[17]連接，另一端與儲(chǔ)水器出水口[3]連接，儲(chǔ)水器[2]、吊把[1]與滑輪裝置[23]連接，控制夾[5]夾在導(dǎo)水管上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于中心軸[14]上可插接單噴射嘴[15]和雙噴射嘴[19]，它們的中心軸線(xiàn)與角度盤(pán)[10]的中心同心、同軸，該軸線(xiàn)與角度盤(pán)垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于雙噴射嘴[19]的兩噴射孔[18]內(nèi)通道中心線(xiàn)之間的夾角為30°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于角度指針[11]上有角度指針中心線(xiàn)[12]，中心線(xiàn)與指針定位線(xiàn)[16]，噴射孔[18]的內(nèi)通道平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于置于射程標(biāo)尺盒[7]上的兩個(gè)水準(zhǔn)儀[6]按“⊥”粘合固定，其中橫向水準(zhǔn)儀，射程標(biāo)尺[13]，角度盤(pán)[10]上的零刻度線(xiàn)三者平行，射程標(biāo)尺上邊線(xiàn)應(yīng)與零刻度線(xiàn)在同一水平面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋射體運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于進(jìn)水口[17]終端內(nèi)徑，噴射孔通道長(zhǎng)度接近中心軸[14]的中心線(xiàn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型拋射運(yùn)動(dòng)演示儀主要用于物理課堂教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)。主要解決方案是角度盤(pán)的正面連接射程標(biāo)尺盒,盒上安有水準(zhǔn)儀,角度盤(pán)背面的角度中心處有中心軸,中心軸上插接噴射嘴,噴射嘴上緊固有角度指針,進(jìn)水口通過(guò)橡皮管連接儲(chǔ)水器,該儀器采取液體(水)來(lái)操作顯示拋射體斜拋、平拋、豎直上下拋等運(yùn)動(dòng)軌跡,具有對(duì)拋射體運(yùn)動(dòng)的拋射角度,射程的功能顯示,尤其可顯示斜拋運(yùn)動(dòng)中拋射角(初速度)連續(xù)變化,所引起的射程、射高的變化的關(guān)系,α=45°時(shí)射程最大。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2374937SQ99215470
公開(kāi)日2000年4月19日 申請(qǐng)日期1999年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月28日
發(fā)明者劉銀貴 申請(qǐng)人:劉銀貴