一種平拋運動演示儀

有俊達

摘 要：現有的平拋運動演示板，只能從定性上反應平拋運動的現象，而不能反映平拋運動的實質；另外，現有的平拋運動演示板的演示效果不太直觀。現在介紹一種平拋運動演示儀，通過將圖板分隔成正面和背面來分別完成平拋運動實驗的不同課題，正面可以在擋板上打出小球的運動軌跡，背面可以同時進行水平和豎直方向平拋運動的實驗，節約了實驗設備的成本，同時設置在底板上的水平儀可以測試底板的水平度，保證實驗的正確進行，且通過電磁額鐵和光電開關來釋放小球，避免了人為因素對實驗的影響。

關鍵詞：平拋運動演示板；圖板分隔；水平儀；電磁額鐵；光電開關

物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運動叫做平拋運動[ 1 ]。平拋運動可看作水平方向的勻速直線運動以及豎直方向的自由落體運動的合運動[ 2 ]。平拋運動的物體，由于所受的合外力為恒力，所以平拋運動是勻變速曲線運動，平拋物體的運動軌跡為一拋物線[ 3 ]。在物理教學中涉及平拋運動教學中，沒有直觀的教具能夠清晰的演示物體平拋運動的運動過程，以及展示平拋運動教學中，沒有直觀的教具能夠清晰的演示物體平拋運動的運動過程，以及展示平拋運動在水平和豎直方向的運動規律，從而在學生的學習過程中，較難掌握平拋運動的實際運動特點，影響教學效果[ 4 ]。且現有的平拋運動實驗教具要么只能演示平拋的物理過程，要么在圖紙上展示出小球運動打出的點的圖像，不能統一實現兩種功能，演示裝置演示起來比較繁瑣，而且做標記時認得主管影響大[ 5 ]。

1 平拋運動演示儀的結構設計

平拋運動演示儀包括調節螺母、檔軌、底板、絲杠、圖板、標準線、電磁鐵、斜軌、卡板、重錘線、擋板、水平儀、斜軌、斜軌、斜軌、卡塊、光電開關、小球、電源、電磁鐵、電磁鐵、電磁鐵、光電開關、光電開關，底板上設置有調節螺母，便于調節底板的高低和水平，保證實驗的準確進行，垂直安裝于底板上，圖板正面設有通過卡板固定的斜軌，斜軌上設置有電磁鐵，電磁鐵通過吸力與小球粘接，便于做平拋實驗，圖板上靠近斜軌尾端一側有一條豎直的標準線，斜軌尾端設置有一條重錘線，底板上設有與平行設置的絲杠，檔軌可滑動的安裝在絲杠上，從而實現在擋板上打點的功能，檔軌和絲杠上安裝有螺旋進給裝置，便于擋板前進或者后退，擋板安裝于檔軌上，背面設有通過卡板固定于圖板上的斜軌、斜軌、斜軌，斜軌上設有電磁鐵、光電開關，斜軌上設有電磁鐵、光電開關，斜軌上設有電磁鐵、光電開關，保證小球是同時拋出，圖板頂部設有卡塊，底板上設有水平儀，保證儀器的水平；其中，電磁鐵與開關連接，電磁鐵與開關連接，電磁鐵與開關相連，電磁鐵與開關相連，開關與電源相連，保證小球是同時拋出，電源與光電開關相連。卡塊內設置有電磁鐵，可靠它吸住小球。電磁鐵通過吸力與小球相連、電磁鐵通過吸力與小球相連、電磁鐵通過吸力與小球相連。電源設置于底板內部，節約空間。擋板上粘貼有復寫紙和白紙，復寫紙鋪設與白紙上，便于觀察小球拋豎直方向的軌跡線。卡塊通過夾持機構設置于圖板上，可以輕松的取下，不占用空間，可重復利用，節約了成本。卡板與圖板為活動連接，重復利用節約了成本。

2 具體工作方式

在正面做小球的平拋運動，通過水平儀和調節螺母，調整底板直到底板調整水平為止，通過開斷開關，在擋板上設置有復寫紙和白紙，通過調節擋板在絲杠上的不同位置，實現小球的豎直方向位置的調整；，在另一側，將斜軌、斜軌III、斜軌通過卡板卡接在圖板上，將卡塊卡接上，斷開開關，實現小球的同時釋放，觀察小球水平方向和豎直方向以及合運動的運動過程。

3 結語

通過將圖板分隔成正面和背面可以分別完成平拋運動實驗的不同課題，正面可以在擋板上打出小球的運動軌跡，背面可以同時進行水平和/或豎直方向平拋運動的實驗，節約的實驗設備的成本，同時設置在底板上的水平儀可以測試底板的水平度，保證實驗的正確進行，且通過電磁額鐵和光電開關來釋放小球，避免了人為因素對實驗的影響。

參考文獻：

[1]呂世峰. 平拋斜拋運動演示儀[ J ].教學儀器與實驗，1988，4，4（4）：20-22.

[2] 楊平，張亞萍，潘紅麗等.平拋運動演示儀的設計與制作[J].現代科技：現代物業下旬刊，2010，09（4）：63-65.

[3] 郭來有.自制平拋運動實驗演示儀[J].中小學實驗與裝備，2009，19（2）：28-29.

[4] 張利云.高校物理實驗室儀器設備的規范化管理[J].大學物理實驗，1999（4）：73-74.

[5] 趙學余，黃明亮，萬長建等.淺談高校儀器設備的規范化管理[J]. 科技資訊，2008（23）.