一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
【專利摘要】一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，包含直角坐標(biāo)系平面，直角坐標(biāo)系平面的X軸處有可延X軸水平方向拉伸的彈簧拉伸器，直角坐標(biāo)系平面的Y軸處有拉力標(biāo)尺；直角坐標(biāo)系平面的原點(diǎn)處鉸接有標(biāo)桿，標(biāo)桿上有可延標(biāo)桿移動(dòng)的反射鏡，反射鏡向Y軸傾斜45°角；彈簧拉伸器的彈簧的固定端在直角坐標(biāo)系平面的原點(diǎn)處，彈簧的拉伸端連接拉力稱，拉伸端上有垂直X軸發(fā)射聚光束的發(fā)射器；該聚光束可被反射鏡水平反射到所述的拉力標(biāo)尺上。該實(shí)驗(yàn)儀能改變慣常的實(shí)驗(yàn)方式，通過光線反射，同時(shí)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并表現(xiàn)出F=KX直線，實(shí)驗(yàn)操作更加方便。
【專利說明】一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]彈簧公式F=KX公式，其中K是彈性系數(shù)，X是拉伸位移，F(xiàn)是拉力值，現(xiàn)有物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中對彈簧的實(shí)驗(yàn)主要分為驗(yàn)證性和測試性兩種方式:測試實(shí)驗(yàn)是對彈簧給定受力大小和拉伸位移，通過直線繪制計(jì)算得到彈性系數(shù)K ;驗(yàn)證方式是已知彈性系數(shù)K，觀察X是拉伸位移和F是受力的變化，是否滿足F=KX公式。無論哪一種方式，現(xiàn)有技術(shù)都是采用目測的方式，在對彈簧給予不同的拉伸力下，記錄多組對應(yīng)的拉伸位移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，在直角坐標(biāo)系中繪制F=KX直線來計(jì)算或驗(yàn)證彈性系數(shù)，觀察操作不夠方便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，設(shè)計(jì)一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀。該實(shí)驗(yàn)儀能改變慣常的實(shí)驗(yàn)方式，通過光線反射，同時(shí)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并表現(xiàn)出F=KX直線。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，包含直角坐標(biāo)系平面，直角坐標(biāo)系平面的X軸處有可延X軸水平方向拉伸的彈簧拉伸器，直角坐標(biāo)系平面的Y軸處有拉力標(biāo)尺；直角坐標(biāo)系平面的原點(diǎn)處鉸接有標(biāo)桿，標(biāo)桿上有可延標(biāo)桿移動(dòng)的反射鏡，且反射鏡向Y軸傾斜45°角；彈簧拉伸器包括彈簧，拉力稱，彈簧的固定端在直角坐標(biāo)系平面的原點(diǎn)處，彈簧的拉伸端連接拉力稱，拉伸端上有垂直X軸發(fā)射聚光束的發(fā)射器；該聚光束可被反射鏡水平反射到所述的拉力標(biāo)尺上。
[0005]作為一種優(yōu)選,標(biāo)桿是透明材質(zhì)，標(biāo)桿上有從原點(diǎn)處起始的直線。
[0006]作為一種優(yōu)選，直角坐標(biāo)系平面是鐵質(zhì)的，標(biāo)桿上有磁鐵。
[0007]作為一種優(yōu)選，拉力稱通過連接安裝在X軸末端的卷線器產(chǎn)生并保持拉力。
[0008]作為一種優(yōu)選，拉力標(biāo)尺還包括顯示屏。
[0009]綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1、彈簧的拉伸端上有垂直X軸發(fā)射聚光束的發(fā)射器；該聚光束可被標(biāo)桿的反射鏡水平反射到所述的拉力標(biāo)尺上。若驗(yàn)證已知彈簧彈性系數(shù)下的F=KX直線，可以將鉸接在直角坐標(biāo)系平面的原點(diǎn)處的標(biāo)桿旋轉(zhuǎn)到該直線的對應(yīng)位置，觀察拉力標(biāo)尺上的光點(diǎn)所表明的彈簧受力是否等于拉力計(jì)的值；若求取未知彈簧的彈性系數(shù)K，則可以旋轉(zhuǎn)標(biāo)桿，使得標(biāo)桿上的反射鏡將光束反射到與拉力計(jì)顯示數(shù)值相一致的拉力標(biāo)尺的數(shù)值上，此時(shí)的標(biāo)桿的位置就是所求的F=KX直線。實(shí)驗(yàn)操作非常方便，不需要人為記錄數(shù)據(jù)繪制F=KX直線。
[0011]2、標(biāo)桿是透明材質(zhì),標(biāo)桿上有從原點(diǎn)處起始的直線。使得標(biāo)桿所對應(yīng)的F=KX直線更加精確；直角坐標(biāo)系平面是鐵質(zhì)的，標(biāo)桿上有磁鐵。使得標(biāo)桿旋轉(zhuǎn)和穩(wěn)定更加方便。拉力標(biāo)尺還包括顯示屏,可以將拉力計(jì)的數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上,讓光點(diǎn)所在拉力標(biāo)尺上的值更方便的與拉力計(jì)數(shù)值作對比。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0013]一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，包含直角坐標(biāo)系平面1，直角坐標(biāo)系平面I的原點(diǎn)處30鉸接有標(biāo)桿3，標(biāo)桿3上有可延標(biāo)桿移動(dòng)的反射鏡32，且所述的反射鏡32向Y軸傾斜45°角；標(biāo)桿3是透明材質(zhì)，標(biāo)桿上有從原點(diǎn)處起始的直線33，該直線33能夠更加精確的代表F=KX彈簧公式直線。直角坐標(biāo)系平面I是鐵質(zhì)的，標(biāo)桿3上有磁鐵31。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)桿3繞原點(diǎn)處30轉(zhuǎn)動(dòng)到所需位置，可以用磁鐵31固定位置。
[0014]直角坐標(biāo)系平面I的X軸表示拉伸位移，X軸處有可延X軸水平方向拉伸的彈簧拉伸器2，彈簧拉伸器2包括彈簧21，拉力稱24，彈簧21的固定端20在直角坐標(biāo)系平面I的原點(diǎn)處30位置，彈簧21的拉伸端22的掛鉤23連接拉力稱24，拉力稱24通過連接安裝在X軸末端的卷線器25產(chǎn)生并保持拉力。拉伸端22上有垂直X軸發(fā)射聚光束的發(fā)射器26 ；發(fā)射器26照射在X軸上的點(diǎn)就是彈簧21的拉伸位移量。
[0015]直角坐標(biāo)系平面I的Y軸表示彈簧21的拉力值，與Y軸平行處有拉力標(biāo)尺4，拉力標(biāo)尺4上還有一顯示屏41，可以將拉力計(jì)24的數(shù)據(jù)顯示在顯示屏41上，該聚光束可被反射鏡32水平反射到拉力標(biāo)尺40上。
[0016]若驗(yàn)證已知彈簧彈性系數(shù)下的F=KX直線，可以將透明材質(zhì)的標(biāo)桿3旋轉(zhuǎn)，將標(biāo)桿3上的直線33對應(yīng)到給定的F=KX直線位置，觀察拉力標(biāo)尺40上的光點(diǎn)所表明的彈簧受力是否等于拉力計(jì)的值；若求取未知彈簧的彈性系數(shù)K:則可以旋轉(zhuǎn)標(biāo)桿3，由于保證反射鏡32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在直線33上，通過旋轉(zhuǎn)反射鏡32，可以保證始終向Y軸傾斜45°角，并且光束照射到反射鏡32的位置正好在標(biāo)桿的直線33上，使得當(dāng)光束反射到與拉力計(jì)24顯示數(shù)值相一致的拉力標(biāo)尺40的數(shù)值上時(shí)，標(biāo)桿3的直線33位置就是所求的F=KX直線。實(shí)驗(yàn)操作非常方便，不需要人為記錄數(shù)據(jù)繪制F=KX直線。
[0017]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:包含直角坐標(biāo)系平面，所述的直角坐標(biāo)系平面的X軸處有可延X軸水平方向拉伸的彈簧拉伸器，所述的直角坐標(biāo)系平面的Y軸處有拉力標(biāo)尺；所述的直角坐標(biāo)系平面的原點(diǎn)處鉸接有標(biāo)桿，所述的標(biāo)桿上有可延標(biāo)桿移動(dòng)的反射鏡，且所述的反射鏡向Y軸傾斜45°角；所述的彈簧拉伸器包括彈簧，拉力稱，所述彈簧的固定端在所述直角坐標(biāo)系平面的原點(diǎn)處，所述彈簧的拉伸端連接拉力稱，所述的拉伸端上有垂直X軸發(fā)射聚光束的發(fā)射器；該聚光束可被所述的反射鏡水平反射到所述的拉力標(biāo)尺上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述的標(biāo)桿是透明材質(zhì)，標(biāo)桿上有從原點(diǎn)處起始的直線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述的直角坐標(biāo)系平面是鐵質(zhì)的，所述的標(biāo)桿上有磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述的拉力稱通過連接安裝在X軸末端的卷線器產(chǎn)生并保持拉力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧彈力實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述的拉力標(biāo)尺還包括顯示屏。
【文檔編號】G09B23/10GK203689772SQ201420029310
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】唐鄭一 申請人:唐鄭一