一种测量金属丝杨氏模量的实验仪器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学实验设备，具体涉及一种测量金属丝杨氏模量的实验仪器。
【背景技术】
[0002]弹性材料承受正向应力时会产生正向应变，在形变量没有超过对应材料的一定弹性限度时，定义正向应力与正向应变的比值为这种材料的杨氏模量。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。现有高中、大学物理教材和实验仪器中检测金属丝杨氏模量的方法有两种，其一是拉伸法，在金属丝的下端悬挂砝码盘拉伸金属丝，同时利用显微镜观察连接在金属丝上的标尺的位移，由于这一位移非常小，需要精密的显微镜和细致的观察，稍有疏忽就会造成很大误差甚至造成实验失败；第二种方法是光杠杆放大法，在悬挂金属丝的支架上安装一个45度倾斜的反光镜，反光镜的一个角落与金属丝连接，金属丝的伸缩可以带动反光镜做俯仰动作，在支架的一侧安装水平发射的光源和垂直设置的标尺，光源发出的光线照射到反光镜上再反射到标尺上。当金属丝的伸缩带动反光镜产生轻微的俯仰动作时，反应到标尺上的光斑会有较大的位移。这种光杠杆放大法实验结果比较直观，无需借助精密的仪器。但由于光源与反光镜分体设置，结构不够紧凑，前期调整比较麻烦。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便、可直观显示实验结果的测量金属丝杨氏模量的实验仪器。
[0004]为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005]本实用新型所述测量金属丝杨氏模量的实验仪器包括龙门架以及上端固定连接在龙门架上、下端悬挂砝码盘的金属丝，所述龙门架的横梁上安装有垂直向下发射的激光发射器，在激光发射器的下方设置有反光镜，所述反光镜水平设置，反光镜的一端铰接在龙门架的一侧立柱上，反光镜的另一端固定连接在金属丝上；所述横梁的下表面嵌装有三棱标尺，所述三棱标尺是截面为直角三角形的透明柱体。
[0006]所述横梁上带有垂直设置的导向孔，所述导向孔的上方安装有绞轮，所述金属丝的上端穿过导向孔连接在绞轮上。
[0007]采用上述技术方案后，该测量金属丝杨氏模量的实验仪器采用垂直发射的激光放大金属丝的拉伸长度，结构紧凑、操作方便，可直观显示实验结果。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
[0009]图2是图1的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，本实用新型所述测量金属丝杨氏模量的实验仪器包括龙门架I以及上端固定连接在龙门架I上、下端悬挂砝码盘2的金属丝3，所述龙门架I的横梁4上安装有垂直向下发射的激光发射器5，在激光发射器5的下方设置有反光镜6，所述反光镜6水平设置，反光镜6的一端铰接在龙门架I的一侧立柱上，反光镜6的另一端固定连接在金属丝3上。如图2所示，所述横梁4的下表面嵌装有三棱标尺8，所述三棱标尺8是截面为直角三角形的透明柱体。
[0011]所述横梁4上带有垂直设置的导向孔，所述导向孔的上方安装有绞轮7，所述金属丝3的上端穿过导向孔连接在绞轮7上。
[0012]使用时，首先需要调零，在砝码盘2空盘的状态下，调整反光镜6与金属丝3的连接点，使反光镜6保持水平，激光发射器5发出的激光通过反光镜6反射到横梁4上的零点处；杨氏模量测定开始时，在砝码盘2中放上一定重量的砝码，由于金属丝3受力拉长，反光镜6发生偏转，反射到横梁4上的光斑离开零点偏移一定的距离，测量光斑与零点的距离并通过公式计算即可得知该金属丝的杨氏模量。三棱标尺8可以将垂直方向的光斑反应到倾斜的三棱标尺8的底面上，实验人员只要平视即可观察到光斑的位置。
【主权项】
1.一种测量金属丝杨氏模量的实验仪器，包括龙门架(I)以及上端固定连接在龙门架(I)上、下端悬挂砝码盘(2)的金属丝(3)，其特征在于:所述龙门架(I)的横梁(4)上安装有垂直向下发射的激光发射器(5)，在激光发射器(5)的下方设置有反光镜(6)，所述反光镜(6)水平设置，反光镜(6)的一端铰接在龙门架(I)的一侧立柱上，反光镜(6)的另一端固定连接在金属丝(3 )上；所述横梁(4 )的下表面嵌装有三棱标尺(8 )，所述三棱标尺(8 )是截面为直角三角形的透明柱体。
2.根据权利要求1所述的一种测量金属丝杨氏模量的实验仪器，所述横梁(4)上带有垂直设置的导向孔，所述导向孔的上方安装有绞轮(7)，所述金属丝(3)的上端穿过导向孔连接在绞轮(7)上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种教学实验设备，具体涉及一种测量金属丝杨氏模量的实验仪器。包括龙门架以及上端固定连接在龙门架上、下端悬挂砝码盘的金属丝，所述龙门架的横梁上安装有垂直向下发射的激光发射器，在激光发射器的下方设置有反光镜，所述反光镜水平设置，反光镜的一端铰接在龙门架的一侧立柱上，反光镜的另一端固定连接在金属丝上。该测量金属丝杨氏模量的实验仪器采用垂直发射的激光放大金属丝的拉伸长度，结构紧凑、操作方便，可直观显示实验结果。
【IPC分类】G01B11-02, G01N3-14
【公开号】CN204389311
【申请号】CN201520101432
【发明人】方林
【申请人】方林
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月12日