一种基于伯努利原理的投球装置

1.本实用新型涉及一种基于伯努利原理的投球装置，属于教学仪器设备技术领域。


背景技术：

2.伯努利原理是丹尼尔
·
伯努利在1726年提出的，这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前，水力学所采用的基本原理，其实质是流体的机械能守恒，即：动能+重力势能+压力势能＝常数，其最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。
3.例如飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方的流线密，流速大，下方的流线疏，流速小；由伯努利原理可知，机翼上方的压强小，下方的压强大，这样就产生了作用在机翼上的方向的升力使得飞机上升。
4.如今在许多教材中均已借助类似的飞机上升的案例来解释伯努利原理，如中学物理教材(参见初中物理八年级下册第九章，人民教育出版社，2019版；物理八年级全一册第八章，上海科学技术出版社，2022版)中，介绍了伯努利原理涉及的流体压强与流速的关系：流体中流速越大的位置，压强越小。教材中借助飞机机翼模型，利用上述关系来说明飞机升力产生的原因。
5.但是，由于演示材料的局限性，实际教学中往往没有合适的教学仪器设备能够演示伯努利原理的实验，致使学生对这一原理缺乏直观感受，对流体压强和流速关系的理解不够深刻；如cn206823129u公开的一种趣味掷球机，虽然也运用了伯努利原理将球从水流中被托起，但由于该装置利用的是球体表面环流所带动的空气运动，既不直观也不适合做原理演示，也很难运动到实际教学当中。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型提供一种基于伯努利原理的投球装置，能够应用到教学过程当中，让学生直观感受伯努利原理。
7.本实用新型提供的一种基于伯努利原理的投球装置包括底座、发球装置、控球装置、接球装置，所述底座为l型底座，包括底板和与所述底板垂直连接的侧立板；
8.所述接球装置包括球框、接球箱；所述球框连接在所述侧立板上且位于接球箱上方，所述接球箱置于所述底板和所述侧立板连接处且箱口正对于所述球框；
9.所述发球装置包括发球底座、斜撑杆、发球筒，所述发球底座固定在所述底板且连接所述斜撑杆，所述斜撑杆连接所述发球筒，所述发球筒为空心圆柱形管且能够容纳一个或多个
10.所述控球装置包括立杆、吹风机、接风筒，所述立杆固定在所述发球底座远离所述侧立板一侧的底板上，所述吹风机连接所述立杆，所述接风筒设置在所述吹风机的出风口，所述吹风机的出风口朝向所述发球筒。
11.在本实用新型的一种实施方式中，所述接球装置还包括电推杆，所述电推杆固定在所述侧立板上且能够连接并带动所述球框在竖直方向上移动。
12.在本实用新型的一种实施方式中，所述斜撑杆与所述发球筒之间由环形套管连接，所述发球筒底部还设有球盆，所述抛射球为乒乓球或泡沫球，所述发球筒为透明材料。
13.在本实用新型的一种实施方式中，所述吹风机还设有控制手柄，用于手动调整所述吹风机的仰俯角度；所述吹风机设有控制按钮，能够控制所述吹风机启停和调节风速大小；所述吹风机由云台固定在所述立杆且能随所述云台一起转动。
14.本实用新型的有益效果：
15.1、本实用新型利用气流和抛射球上升来直观反映伯努利原理，便于教学过程中更好的让学生理解相关概念。
16.2、本实用新型设有可调节的电推杆，能够根据实际需要变换多种投球场景，增加教学过程中的趣味性。
17.3、本实用新型在吹风机上设置接风筒，能够更好的引导风向；同时设有控制手柄、控制按钮和云台，可以对气流的大小和角度进行调整；增加了可操作性。
18.4、本实用新型将发球筒设为透明材料，便于实验过程中进行观察抛射球的动向。
19.5、本实用新型既可以用于教学器材，也可以用于科技馆中的互动体验，有利于加深对伯努利原理的理解，适用性强。
附图说明
20.图1为本实用新型一种实施方式中整体结构主视图。
21.图2为本实用新型一种实施方式中整体结构立体图。
22.图中，1：底座，2：发球装置，3：控球装置，4：接球装置，11：底板，12：侧立板，21：发球底座，22：斜撑杆，23：环形套管，24：发球筒，25：球盆，26：抛射球，27：紧固螺钉，31：立杆，32：云台，33：吹风机，34：接风筒，35：控制手柄，36：控制按钮，41：球框，42：接球箱，43：电推杆，44：横杆。
具体实施方式
23.实施例1
24.如图1所示，本实用新型提供一种基于伯努利原理的投球装置，包括底座1、发球装置2、控球装置3、接球装置4。
25.如图1、图2所示，所述底座1为l型底座，包括底板11和与所述底板11垂直连接的侧立板12。
26.所述接球装置4包括球框41、接球箱42、电推杆43；所述球框41连接在所述侧立板12上且位于接球箱42上方，所述接球箱42置于所述底板11和所述侧立板12连接处且箱口正对于所述球框41；所述电推杆43固定在所述侧立板12上并处于接球箱42上方，所述球框41由横杆44连接电推杆43，电推杆43能够带动球框41在竖直方向上移动。
27.所述发球装置2包括发球底座21、斜撑杆22、发球筒24，所述发球底座21固定在所述底板11且连接所述斜撑杆22，所述斜撑杆22由环形套管23连接所述发球筒24并由紧固螺钉27固定，所述发球筒24为透明空心圆柱形管且能够容纳一个或多个抛射球26；所述发球筒24倾斜安装，底部设有球盆25且能够容纳多个抛射球26。
28.所述控球装置3包括立杆31、吹风机33、接风筒34，所述立杆31固定在所述发球底
座21远离所述侧立板12一侧的底板11上，即图2中底板11的右侧(外侧)，所述吹风机33由云台连接在所述立杆31上，所述接风筒34设置在所述吹风机33的出风口，所述吹风机33的出风口朝向所述发球筒24；所述吹风机33还设有控制手柄35和控制按钮36，分别控制吹风机33的俯仰角度和风速、启停。
29.本实用新型的工作原理：
30.步骤一：用电推杆43调整合适的球框41的高度并对准发球筒24的发球方向，将球盆25里的抛射球26预先填入发球筒24底部筒内等待发射，抛射球26选用泡沫球或乒乓球；
31.步骤二：用户手持控制手柄35，打开控制按钮36启动吹风机33，将接风筒34对准发球筒24顶部筒口。
32.根据伯努利原理，此时发球筒24顶部筒口上方的空气流速大、压强小，受发球筒24顶部、底部两筒口压强差的作用，抛射球26从发球筒24底部运动到发球筒24顶部筒口，沿发球筒24向上运动，并抛出投向球框41；
33.步骤三：用控制按钮36调整风速大小，用控制手柄35调整吹风角度，将抛射球26更加精准地投入球框41。
34.虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。


技术特征：
1.一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，包括底座、发球装置、控球装置、接球装置，所述底座为l型底座，包括底板和与所述底板垂直连接的侧立板；所述接球装置包括球框、接球箱；所述球框连接在所述侧立板上且位于接球箱上方，所述接球箱置于所述底板和所述侧立板连接处且箱口正对于所述球框；所述发球装置包括发球底座、斜撑杆、发球筒，所述发球底座固定在所述底板且连接所述斜撑杆，所述斜撑杆连接所述发球筒，所述发球筒为空心圆柱形管且能够容纳一个或多个抛射球；所述控球装置包括立杆、吹风机、接风筒，所述立杆固定在所述发球底座远离所述侧立板一侧的底板上，所述吹风机连接所述立杆，所述接风筒设置在所述吹风机的出风口，所述吹风机的出风口朝向所述发球筒。2.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述接球装置还包括电推杆，所述电推杆固定在所述侧立板上且能够连接并带动所述球框在竖直方向上移动。3.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述斜撑杆与所述发球筒之间由环形套管连接。4.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述吹风机还设有控制手柄，用于手动调整所述吹风机的仰俯角度。5.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述吹风机设有控制按钮，能够控制所述吹风机启停和调节风速大小。6.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述发球筒底部还设有球盆。7.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述抛射球为乒乓球或泡沫球。8.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述发球筒为透明材料。9.根据权利要求1所述的一种基于伯努利原理的投球装置，其特征在于，所述吹风机由云台固定在所述立杆且能随所述云台一起转动。

技术总结
本实用新型涉及一种基于伯努利原理的投球装置，属于教学仪器设备技术领域。本实用新型提供的一种基于伯努利原理的投球装置包括底座、发球装置、控球装置、接球装置，所述底座为L型底座，包括底板和与所述底板垂直连接的侧立板；所述接球装置包括球框、接球箱；所述发球装置包括发球底座、斜撑杆、发球筒；所述控球装置包括立杆、吹风机、接风筒。本实用新型利用气流和抛射球上升来直观反映伯努利原理，便于教学过程中更好的让学生理解相关概念，既可以用于教学器材，也可以用于科技馆中的互动体验，有利于加深对伯努利原理的理解，适用性强。适用性强。适用性强。


技术研发人员：谢佳霖 张智豪 陈健 朱云 江正仙
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/10/20