平抛运动演示仪 [物体平抛运动演示仪]

　　一、项目背景 　　 　　感受、描画水平抛出的物体的运动轨迹。学习平抛运动的科学规律是中学物理教学中的一个重要知识技能点。由于抛体运动轨迹受空间和时间的限制，因此真实、精确地呈现物体平抛运动轨迹具有一定的难度。现行教材、学生实验册以及教学实践中大多采用的是描点法演示。使用该方法，平抛运动要重复多次，精确操作的难度大，时间长，描画的也只是近似曲线，误差较大。为解决上述问题，笔者采用刚性衬板和均匀铆钉固定下的磁性不变形黑板及最佳球型带磁心的抛体，并利用设有弹力压板的抛体定位架保证了抛体磁芯的精确定位，使演示过程科学、便捷、精确，不需耗材，极大地提高了演示效果。
　　
　　二、科学原理
　　
　　磁性黑板的背面附着刚性材料(也要求非导磁)衬板，使磁性黑板的平整度不受外力、温度、时间等变化的影响。
　　抛球(体)所受的与磁性黑板的垂直于板面的磁力不影响其平行于板面的分运动，此分运动(也即磁性黑板所显示出的运动)仍是平抛运动。
　　
　　三、创新点
　　
　　本项目与之前公开或已公告的专利技术比，最重要的技术创新之处在于磁性黑板加装刚性衬板、球形的带磁性磁芯的抛体和抛球定位架的技术运用。这3个关键技术保证了实验演示中能迅速得到一条科学、准确、较细的线状平抛运动轨迹(见图1、图2、图3)。
　　
　　四、完善设想
　　
　　虽然与传统的描点法相比，本案近似一次成像法，效率已经提高至少10倍以上，但是，演示之前需要手动且细心地对演示仪进行垂直度调整，这个环节和传统的方法一样，需要来回调几次基座的支脚高度，不同的学生调整的时间也不尽相同。所以进一步完善的设想是研究出一次调成的办法，以节约更多的操作时间。
　　
　　
　　评委点评
　　
　　该项目是针对中学物理的重要内容而设计的演示实验，实验效果显著。
　　由于设计是针对教学重点内容，且操作简单直观，效果明显，因此有利于教学中演示重点，突破难点，具有很好的实用性和推广价值。
　　建议进一步提高工艺水平，提高实验精确度。