有俊達(dá)
摘 要:現(xiàn)有的平拋運(yùn)動(dòng)演示板,只能從定性上反應(yīng)平拋運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,而不能反映平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì);另外,現(xiàn)有的平拋運(yùn)動(dòng)演示板的演示效果不太直觀?,F(xiàn)在介紹一種平拋運(yùn)動(dòng)演示儀,通過將圖板分隔成正面和背面來分別完成平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的不同課題,正面可以在擋板上打出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,背面可以同時(shí)進(jìn)行水平和豎直方向平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),節(jié)約了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的成本,同時(shí)設(shè)置在底板上的水平儀可以測試底板的水平度,保證實(shí)驗(yàn)的正確進(jìn)行,且通過電磁額鐵和光電開關(guān)來釋放小球,避免了人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
關(guān)鍵詞:平拋運(yùn)動(dòng)演示板;圖板分隔;水平儀;電磁額鐵;光電開關(guān)
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(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)[ 1 ]。平拋運(yùn)動(dòng)可看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)[ 2 ]。平拋運(yùn)動(dòng)的物體,由于所受的合外力為恒力,所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為一拋物線[ 3 ]。在物理教學(xué)中涉及平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)中,沒有直觀的教具能夠清晰的演示物體平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過程,以及展示平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)中,沒有直觀的教具能夠清晰的演示物體平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過程,以及展示平拋運(yùn)動(dòng)在水平和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從而在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中,較難掌握平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),影響教學(xué)效果[ 4 ]。且現(xiàn)有的平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)打出的點(diǎn)的圖像,不能統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)兩種功能,演示裝置演示起來比較繁瑣,而且做標(biāo)記時(shí)認(rèn)得主管影響大[ 5 ]。
1 平拋運(yùn)動(dòng)演示儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
平拋運(yùn)動(dòng)演示儀包括調(diào)節(jié)螺母、檔軌、底板、絲杠、圖板、標(biāo)準(zhǔn)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(guān)、小球、電源、電磁鐵、電磁鐵、電磁鐵、光電開關(guān)、光電開關(guān),底板上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母,便于調(diào)節(jié)底板的高低和水平,保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確進(jìn)行,垂直安裝于底板上,圖板正面設(shè)有通過卡板固定的斜軌,斜軌上設(shè)置有電磁鐵,電磁鐵通過吸力與小球粘接,便于做平拋實(shí)驗(yàn),圖板上靠近斜軌尾端一側(cè)有一條豎直的標(biāo)準(zhǔn)線,斜軌尾端設(shè)置有一條重錘線,底板上設(shè)有與平行設(shè)置的絲杠,檔軌可滑動(dòng)的安裝在絲杠上,從而實(shí)現(xiàn)在擋板上打點(diǎn)的功能,檔軌和絲杠上安裝有螺旋進(jìn)給裝置,便于擋板前進(jìn)或者后退,擋板安裝于檔軌上,背面設(shè)有通過卡板固定于圖板上的斜軌、斜軌、斜軌,斜軌上設(shè)有電磁鐵、光電開關(guān),斜軌上設(shè)有電磁鐵、光電開關(guān),斜軌上設(shè)有電磁鐵、光電開關(guān),保證小球是同時(shí)拋出,圖板頂部設(shè)有卡塊,底板上設(shè)有水平儀,保證儀器的水平;其中,電磁鐵與開關(guān)連接,電磁鐵與開關(guān)連接,電磁鐵與開關(guān)相連,電磁鐵與開關(guān)相連,開關(guān)與電源相連,保證小球是同時(shí)拋出,電源與光電開關(guān)相連??▔K內(nèi)設(shè)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(shè)置于底板內(nèi)部,節(jié)約空間。擋板上粘貼有復(fù)寫紙和白紙,復(fù)寫紙鋪設(shè)與白紙上,便于觀察小球拋豎直方向的軌跡線??▔K通過夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置于圖板上,可以輕松的取下,不占用空間,可重復(fù)利用,節(jié)約了成本??ò迮c圖板為活動(dòng)連接,重復(fù)利用節(jié)約了成本。
2 具體工作方式
在正面做小球的平拋運(yùn)動(dòng),通過水平儀和調(diào)節(jié)螺母,調(diào)整底板直到底板調(diào)整水平為止,通過開斷開關(guān),在擋板上設(shè)置有復(fù)寫紙和白紙,通過調(diào)節(jié)擋板在絲杠上的不同位置,實(shí)現(xiàn)小球的豎直方向位置的調(diào)整;,在另一側(cè),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(guān),實(shí)現(xiàn)小球的同時(shí)釋放,觀察小球水平方向和豎直方向以及合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過程。
3 結(jié)語
通過將圖板分隔成正面和背面可以分別完成平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的不同課題,正面可以在擋板上打出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,背面可以同時(shí)進(jìn)行水平和/或豎直方向平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),節(jié)約的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的成本,同時(shí)設(shè)置在底板上的水平儀可以測試底板的水平度,保證實(shí)驗(yàn)的正確進(jìn)行,且通過電磁額鐵和光電開關(guān)來釋放小球,避免了人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
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