[发明专利]一种小球运动仿真装置

说明书

技术领域

本发明涉及小球运动的实验仪器，具体涉及一种小球运动仿真装置。

背景技术

目前在国内的高中学习阶段会遇到较多的物理知识，特别是对物体运动的分析，最为典型的三种物体运动有：1)、竖直上抛运动；2)、平抛运动；3)、自由落体运动。然而大多老师都是通过手绘图或电子动画去给学生分析讲解，但是不能通过某种装置给学生更加逼真的演示和讲解，这样学生只能通过抽象的想象和死记硬背来记住知识；少部分老师会通过抛动物品进行粗略的模拟物体运动轨迹，来形象的描述，但这样不能很好用数据分析，而且不能直接形成轨迹，更不能在轨迹上直接进行讲解分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种小球运动仿真装置，该小球仿真运动装置能形象的模拟小球竖运动情况，并且该小球仿真运动装置上设有磁性画板能将运动轨迹显现出来，老师可直接在画板上做标记和讲解。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种小球运动仿真装置，包括支架，所述支架包括下底板、左支臂和右支臂，其特征在于：所述支架上设有平抛运动结构、自由落体运动结构和竖直上抛运动结构；所述平抛运动结构包括第一光电门和滑轨；所述滑轨设置在支架的右支臂的上端；所述滑轨内侧的底面上设有两条间隔设置的导向条，所述导向条沿滑轨的长度方向设置，小球放在两条导向条上滚动；所述第一光电门设置在滑轨的抛出端；所述自由落体运动结构包括左支臂上端向支架内侧凸起的凸檐和固定安装在凸檐下侧面的电磁铁；所述竖直上抛运动结构包括接球板和设置在接球板下方的U型轨道；所述接球板套设在支架的左支臂和右支臂上，且接球板上设有两个左右间隔设置的通孔，其中一个通孔对应电磁铁下方设置；所述U型轨道可拆卸的套接在两个通孔上，小球能够落入电磁铁下方的通孔进过U型轨道从另一个通孔竖直向上抛出；所述接球板上侧面的左右两端上设有左右设置的第二光电门；两个支臂的后侧面上设置有直立的磁性画板，所述磁性画板内设有磁粉；所述自由落体运动的小球采用铁球，平抛运动小球采用磁性铁球；所述支架的下方还设有用于整平支架的平整结构。

本发明还进一步设置为，所述平整结构包括圆水准器、管水准器、底座、转盘结构和三个脚螺旋；所述转盘结构设置在支架下底板的下侧面上，支架通过转盘结构能够360度转动；所述三个脚螺旋设置在底座的上侧面，且三个脚螺旋分布成等边三角形的结构形状；所述底座通过三个脚螺旋与转盘结构连接；所述圆水准器和管水准器均设置在下底板的上侧面上，且靠近下底板的边缘设置，其中管水准器设置在任意两个脚螺旋的中间且与两个脚螺旋平行；所述下底板的侧面上还设有能紧固支架的紧固螺母。

本发明还进一步设置为，所述磁性画板的前侧面上至少有两条相互垂直的边设有刻度条，且刻度条避开支架的两支臂设置。

本发明还进一步设置为，所述接球板的下方设有能够驱动接球板上下升降的升降气缸。

本发明还进一步设置为，所述接球板上设有贯穿接球板前后两侧的槽孔和能与槽孔适配的插板，所述插板插入槽孔能同时封堵两个通孔。

本发明还进一步设置为，所述接球板的上侧面设置呈向下凹陷的弧面。

本发明还进一步设置为，所述电磁铁的下端面设置成与小球形状对应的球面。

本发明的有益效果：本发明所提供的小球运动仿真装置，该装置能模拟物体三种不同的典型运动，有平抛运动、竖直上抛运动和自由落体运动；通过一种装置，可以模拟三种不同的物体运动，不仅方便学生的理解和记忆，而且有利于老师形象生动的讲解，实用性强；并且还设置了平整结构，能够将支架精确的设置呈水平状态，使小球运动的数据更加准确。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明接球板的结构示意图；

图3为本发明滑轨的部分结构示意图；

图4为本发明小球在滑轨上的剖面图。

图中标号含义：1-支架；11-右支臂；12-左支臂；121-凸檐；122-电磁铁；13-下底板；2-磁性画板；21-刻度条；22-擦除磁条；3-第一光电门；31-滑轨； 32-导向条；4-小球；5-接球板；51-插板；52-通孔；53-槽孔；6-U型轨道；7- 升降气缸；8-第二光电门；9-底座；91-脚螺旋；92-转盘结构；93-紧固螺母； 94-管水准器；95-圆水准器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

以下参考图1至图4对本发明进行说明。