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遊標射彈發射器用戶手冊

順序代碼:VPL

遊標彈發射器讓學生研究二維運動學中的重要概念。

樣品的實驗包括

  • 研究彈丸射程作為發射角度的函數。
  • 測量彈丸的發射速度。
  • 從水平發射的球的初始速度來預測球的落點。
  • 從初始發射速度和角度預測球的著落點。
  • 試圖擊中目標。

注意:遊標產品是為教育用途而設計的。我們的產品既不設計也不推薦用於任何工業、醫療或商業過程,如生命維持、患者診斷、生產過程控製或任何類型的工業測試。

包括什麼

  • 遊標彈發射器
  • 鋼球(6)
  • 手動泵
  • 護目鏡兩副(2)
  • 水平
  • 一卷蠟紙
  • 光電門電纜

兼容的軟件和接口

選擇下麵的一個平台,查看其兼容性要求。

LabQuest
接口 LabQuest應用
LabQuest 3 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持
LabQuest(停止) 全力支持
電腦
軟件
接口 圖形分析應用程序的計算機
版本5.4
日誌記錄器
版本3.16
LabQuest迷你 全力支持 全力支持
LabQuest 3 全力支持 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持 全力支持
LabQuest流 全力支持1 全力支持
LabQuest(停止) 全力支持 全力支持
LabPro(停止) 不兼容的 全力支持2

兼容性的筆記

  1. 通過USB連接LabQuest流。不支持無線連接。
  2. 傳感器不能自動識別;需要手動設置。
Chromebook
軟件
接口 圖形分析應用Chrome
版本5.4
LabQuest迷你 全力支持
LabQuest 3 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持
LabQuest流 全力支持1
LabQuest(停止) 全力支持

兼容性的筆記

  1. 通過USB連接LabQuest流。不支持無線連接。
iOS
軟件
接口 iOS圖形分析應用
版本5.4
圖形分析GW for iOS
版本4.0.6
LabQuest流 全力支持 不兼容的
LabQuest 3 全力支持1 全力支持1
LabQuest 2(停止) 全力支持1 全力支持1

兼容性的筆記

  1. iOS和Android設備隻能通過LabQuest 2或LabQuest 3連接無線數據共享
安卓
軟件
接口 圖形分析應用程序的Android
版本5.4
圖形分析GW for Android
版本3.2
LabQuest流 全力支持 不兼容的
LabQuest 3 全力支持1 全力支持1
LabQuest 2(停止) 全力支持1 全力支持1

兼容性的筆記

  1. iOS和Android設備隻能通過LabQuest 2或LabQuest 3連接無線數據共享
Arduino
軟件
接口 Arduino
遊標Arduino®接口屏蔽 全力支持1

兼容性的筆記

  1. 需要高級編程來進行數據收集
虛擬儀器
軟件
接口 倪虛擬儀器
SensorDAQ(停止) 全力支持
遊標myDAQ適配器 全力支持1
LabQuest迷你 全力支持
LabQuest流 全力支持
LabQuest 3 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持
LabQuest(停止) 全力支持

兼容性的筆記

  1. 需要高級編程來進行數據收集
德州儀器公司
軟件
接口 EasyData
2.4版本/ 4.0/5.2
DataMate
版本1.15
迪訊
版本4.2
TI-Nspire軟件
CBL 2 全力支持1 全力支持123. 不兼容的 不兼容的
LabPro(停止) 全力支持14 全力支持123. 不兼容的 不兼容的
TI-Nspire實驗室搖籃(停止) 不兼容的 不兼容的 全力支持 全力支持

兼容性的筆記

  1. CBL 2和LabPro接口不能與ti - 84 + CE計算器。
  2. DataMate不支持此傳感器。使用EasyDataapp與所有TI-83/84 Plus計算器;否則,使用DataGate
  3. DataMate不能與彩色屏幕TI-84 Plus計算器一起使用;使用EasyData這些計算器。
  4. 傳感器不能自動識別;需要手動設置。

開始

電腦,Chromebook或移動設備

LabQuest 2(作為獨立設備)

  1. 將包含的光門電纜連接到射彈發射器上的接口端口。
  2. 將射彈發射器連接到接口(LabQuest 2、LabQuest Stream或LabQuest Mini)。
  3. 將接口連接到計算設備。
  4. 啟動數據收集軟件(Logger4)。
  1. 將包含的光門電纜連接到射彈發射器上的接口端口。
  2. 將射彈發射器連接到LabQuest 2。
  3. 打開LabQuest 2,從文件菜單中選擇新建。

該軟件將識別傳感器並加載默認的數據收集設置。現在可以開始收集數據了。

有關特定設備的最新連接信息,請參見

www.auiic.com/start/vpl

驅動傳感器

發射裝置需要動力才能發射。傳感器從接口獲得能量。注意:一些接口,如LabPro®除非數據采集軟件正在運行,否則不要給傳感器端口供電。

您也可以選擇使用LabQuest電源(訂單代碼LQ - PS -不包括在內)在不使用接口的情況下為單元供電。

使用該產品

當使用拋射發射器進行基本發射實驗時,遵循這些步驟。

  1. 把發射器放在一個平麵上,並固定它。我們建議將發射器放在一個堅固的桌子上,用桌子夾子將發射器固定在桌子上(不包括)。
  2. 將手泵連接到發射器上。
  3. 按照本用戶手冊入門部分中的步驟連接傳感器。
  4. 鬆開裝置後麵的下旋鈕,調整發射室的方向,直到包含的水平指示水平。擰緊下麵的旋鈕。
  5. 使用本機背麵上的旋鈕調整角度標記的位置,直到零點標記與發射室的中心對齊,並固定上旋鈕。
  6. 鬆開下麵的旋鈕,將發射室移動到所需的發射角度,然後固定旋鈕。
  7. 通過調節量程旋鈕設置釋放壓力。順時針旋轉,壓力越大,初速越高,逆時針旋轉,壓力越小,初速越低。
  8. 把一個鋼球插入桶中。最簡單的方法是用你的食指把球插入發射室,引導球進入槍管。球應該一直坐在發射室的後麵。
  9. 泵手泵,直到壓力穩定。當達到這個壓力時,你應該會聽到輕微的釋放聲。我們建議至少聽三種輕微的釋放聲音,然後等待五秒鍾,以確保壓力完全穩定。
  10. 開始數據收集。
  11. 按住手臂按鈕。同時仍然按下手臂按鈕,按下發射按鈕發射鋼球。
  12. 觀察球的範圍,並將塗了蠟的膠帶沿視線放置,以便後續的數據收集。

視頻

規範

發射角

0到70度

發射速度

0 ~ 6m /s

初始發射點(與發射角度無關)

  • 距基地0.146米
  • 距後平麵0.030 m
  • 距離側麵0.082米

最大發射距離

2.5米

內部光電門區間

0.05米

鋼球直徑

0.01746米(11/16英寸)

鋼球的質量

21.8克

安全

為安全起見,附送兩副護目鏡。我們建議學生和教師在使用本產品時始終佩戴護目鏡,包括在發射和降落區域附近的任何人。如果需要,可以從Vernier購買額外的安全護目鏡(參見附件/更換部件)。

發射係統要求“手臂”和“發射”按鈕同時接合,以防止意外發射。不要試圖覆蓋或禁用此功能。

其它安全注意事項

  • 下水時,不要把你的臉、手或其他身體部位靠近槍管的末端。
  • 不要將發射器對準人或動物。
  • 當發射室加壓時,不要試圖用手將球從發射室取出。
  • 隻使用所提供的泵對腔室施加壓力。
  • 加壓時不要超過150psi。

維護與保養

存儲發射器

不要在加壓的情況下儲存發射器。在拆除電源之前,發射發射器幾次,或使用位於泵上的釋放按鈕,在壓力表下麵,釋放殘餘壓力。從發射裝置上拆卸泵。

存儲炮彈

這些球不是不鏽鋼的,當暴露在溫暖潮濕的環境中時,會隨著時間的推移而腐蝕。為了減少腐蝕的可能性,將球密封在密封容器中,如拉鏈封閉袋。在非常潮濕的環境中,考慮在球中加入幹燥劑包。

如果球確實腐蝕了,就需要更換。不要在球上使用任何種類的油試圖消除腐蝕,因為油會損壞發射裝置。

清理彈丸和發射器

隨著時間的推移,彈丸(球)可能會把一些汙垢轉移到槍管的內表麵。發射裝置的設計取決於球和炮管之間的緊密配合,因此任何額外的材料都會引起摩擦和發射不規則。

偶爾用幹淨的抹布和商業溶劑(如Goo Gone)清潔投擲物®或者打發時間®可以防止髒東西進入桶裏。異丙醇不建議用於此目的,因為它不能去除蠟,一種常見的汙垢來源。

如果汙垢進入桶,使用壓縮空氣清除任何鬆散的碎片從腔室。如有必要,如上麵所述,用幹淨的抹布和溶劑擦拭桶的內部。如果溶劑不能去除足夠的物質,用1500砂紙擦拭桶內靠近唇的地方。使用非常細的砂紙是很重要的;如果使用較粗的砂礫,炮管的內部尺寸可能改變太多,損壞發射裝置。

水的阻力

遊標彈發射器不防水,不應浸在水中或在潮濕環境中使用。

如果水進入設備,立即斷開與本機的任何電纜。在再次使用設備之前,先讓設備完全幹燥。不要試圖使用外部熱源幹燥。

傳感器的工作原理

拋射發射器用於研究二維運動學中的重要概念。放置在發射筒中的鋼球可以以不同的發射速度和不同的發射角度進行投影。獨特的氣動發射係統提供了極佳的可重複性,角度介於0到70度之間,距離可達2.5米。注意:當發射角增加到70度以上時,彈道可能偏離與發射裝置背部垂直平麵平行的預期方向。

所包括的手泵是為了產生必要的壓力為氣動發射係統。射程旋鈕控製室的最大壓力,允許不同的彈丸射程給定恒定的發射角度。泵包括一個壓力表,以便返回到先前使用的近似發射速度。注意,恒定的發射室壓力並不能保證在不同發射角度下恒定的發射速度。

發射係統需要“手臂”和“發射”按鈕同時啟動發射。這使得球可以快速輕鬆地發射,同時確保學生的安全。有關啟動過程的更多詳細信息,請參見本文檔中的“使用產品”部分。

發射腔內的兩個照相門允許使用Vernier的軟件應用程序精確測定球的發射速度。為了做到這一點,該軟件記錄球最初堵住每個門的時間,然後計算其差值,稱為脈衝時間。然後根據光門分離距離和脈衝時間的比值確定球的發射速度。或者,該軟件可以配置為記錄第一個門被阻塞的持續時間,稱為門時間。在這種配置下,球的平均速度是由球的直徑(0.0174625米或11/16英寸)和門時間的比值決定的。

當使用可選的Time of Flight Pad附件時,用第一個門最初阻塞到彈丸撞擊到Time of Flight Pad之間的時間來確定飛行時間。注意:飛行時間墊連接到遊標發射器附件端口。

注意:兩個嵌入式光電門和附屬端口物理連接在一起(菊花鏈),從傳感器提供一個單列輸出,報告為門狀態。

樣品的實驗

有各種各樣的實驗,可以執行與這個拋射發射器。下麵你將看到幾個詳細的例子。你可能想嚐試一下,了解更多關於設備的信息。

研究彈丸射程作為發射角度的函數

作為學習二維運動學之前的一個初步探究活動,讓學生測量發射距離作為發射角度的函數。

  1. 按照基本發射程序,發射角度為5°。
  2. 發射球,使它擊中紙帶。
  3. 為第二次試驗增加角度5°。
  4. 重複步驟3,直到發射角度為70°。
  5. 檢查發射角度和射程之間的關係。確定哪個發射角度能產生最大射程。注意任何發射角度,似乎有相同的範圍。

測量發射速度

大多數涉及射彈發射器的實驗都需要測量初始發射速度。

  1. 按照水平發射角度(如0°)的基本發射程序,但不進行測試發射。
  2. 在發射器前方50厘米處豎直放置一個空盒子來接球。
  3. 把球發射到盒子裏。
  4. 記錄發射速度。
  5. 再收集9篇閱讀材料。
  6. 確定平均發射速度及其標準差。

根據發射速度預測著陸點

一旦知道了彈丸的發射速度,學生就可以利用他們的二維運動學知識來預測彈丸的著陸位置。如果學生使用上麵提到的技術,在球離開發射器後不久抓住盒子裏的球,這個活動可能特別具有挑戰性。這種方法防止學生從視覺上估計球會落在哪裏。

  1. 確定發射速度,如上一節所述。
  2. 移動設置,這樣球將從桌子的末端發射。
  3. 利用運動學計算著陸點。
  4. 把一張或兩張蠟紙放在那個位置。
  5. 測試你的預測。

分機1 -改變發射速度,重複上述步驟1 - 5。

分機2 -再收集9份閱讀資料。從你的預測計算範圍擴展和橫向擴展。

根據發射速度和角度預測著陸點

執行與前一個實驗相同的步驟,但這次以不同的角度發射球。

嚐試擊中目標

挑戰你的學生向一個特定的目標發射一個球,並在他們的第一次試驗中擊中目標。例如,挑戰他們把球從桌麵上水平發射到一個空湯罐裏。在他們唯一的試驗之前,允許他們做盡可能多的測量,以最好地確定發射速度。在測量發射速度時,不要讓他們把它實際投射到桌子之外。相反,應該指定球被一個物體“接住”,比如一個打開的盒子。

故障排除

故障處理和常見問題請參見www.auiic.com/til/2592

維修信息

如果您已經觀看了相關產品視頻,按照故障排除步驟操作,但您的遊標彈發射器,請聯係遊標技術支持:support@vernier.com或致電888-837-6437。支持專家將與您合作,以確定是否需要將設備送去維修。屆時,退貨授權(RMA)號將被發出,並將告知如何退貨進行修理。

配件/替換

保修

Vernier保證本產品在材料和工藝上無缺陷,有效期為5年,從發貨之日起。本保證不包括濫用或不當使用造成的產品損壞。本保證隻適用於教育機構。

處理

在處理此電子產品時,不要將其視為生活垃圾。它的處置取決於不同國家和地區的不同規定。這一項目應交給一個適用的回收點,以回收電氣和電子設備。通過確保該產品的正確處理,您可以幫助防止對人類健康或環境可能產生的負麵後果。回收材料將有助於保護自然資源。關於回收這種產品的更多詳細信息,請聯係當地的城市辦公室或你的處理服務。

這裏顯示的符號表明,該產品不能在標準廢物容器中處理。

聯絡支持

填寫我們的在線支持形式或致電免費電話1-888-837-6437

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