刘晓丹 于晓艳 哈尔滨师范大学

抛体运动轨迹记录装置设计

刘晓丹 于晓艳 哈尔滨师范大学

基于高中物理教科版必修2的平抛运动的探究实验，本文设计了一种能够真实记录抛体运动轨迹的装置。该装置主要由抛体电磁弹射部分、红外线发射部分、红外线发射装置固定支架、抛体弹射支架部分以及LED显示屏组成。在不干扰抛体运动过程的情况下，设计的装置能够实现非接触记录抛体运动轨迹，并将其在LED显示屏上显示，使得抛体运动物理实验变得形象直观,有利于学生理解抛体运动规律。

非接触方式；电磁弹射；LED显示屏

引言

目前中学物理实验关于抛体运动轨迹的研究，多数采用闪光照相、撞击痕迹等记录方式，实验器材分散，不能连续记录抛体的运动轨迹，实验现象不直观。为了克服上述实验的缺点，本文提出一种可真实记录抛体运动轨迹的装置，利用LED显示屏实时记录抛体运动轨迹，并显示出来。

1.实验装置原理

本文设计的装置主要由五部分组成（图1）：抛体电磁弹射部分（1），红外线发射部分（2），红外线发射装置固定支架（3），抛体电磁弹射支架部分（4），LED显示屏（5）。

红外线发射部分（2）连续发出38KHz红外线信号，照射到LED屏幕（5），LED屏幕有红外接收头（其原理在后面详述），通过电路控制对应LED灯，使其处于熄灭状态，整个LED屏幕不亮。当弹射装置（1）弹出小球后，小球在LED屏幕前非接触运动，运动过程中会遮挡红外线，会在LED屏幕上留下红外线阴影，屏幕上的红外线接收头会失去红外线信号而点亮LED，这样就记录了抛体的运动轨迹。……