一种胡克定律演示仪的制作方法

文档序号:12735148阅读:343来源:国知局

本实用新型属于物理实验领域,具体涉及一种胡克定律演示仪。



背景技术:

胡克定律是力学弹性理论中的一条基本定律,表述为:固体材料受力之后,材料中的应力与应变的单位变形量之间成线性关系。目前,现有的胡克定律演示装置弹簧和数个相同的配重块组合,这种装置仅仅能演示相同重量增加的拉力与拉长量的关系,对于拉力增加效果如何无法直观的表达。



技术实现要素:

实用新型目的:本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进,即本实用新型公开了一种胡克定律演示仪。

技术方案:一种胡克定律演示仪,包括底座和绘图笔,

支架为U型件,所述底座的上表面与所述支架的两侧壁的底部通过螺纹连接的方式固定连接,

水箱焊设于所述底座的上表面,

所述支架的顶部的内侧壁的一侧焊设有弹簧挂钩,所述支架的顶部的内侧壁的中部粘设有套管,固定扣通过螺纹连接的方式固设于所述弹簧挂钩与所述套管之间,

所述弹簧挂钩上挂设拉伸弹簧,拉伸弹簧的下端挂设水桶,水桶的侧部设有漏斗状的进水管,固定扣位于进水管的管口正上方;

所述套管的外侧壁设有刻度线,所述套管内设有活塞,所述活塞与推杆固定连接,所述推杆位于所述套管的下端,所述套管的上部设有两个连接口,该两个连接口分别与第一水管的一端、第二水管的一端相连,所述第一水管的另一端连接水箱,所述第一水管上设有第一截流装置,所述第二水管的另一端与固定扣配合,第二水管的另一端朝向进水管的管口,第二水管上设有第二截流装置;

支架的后侧粘设有竖向的画板,画板的侧部设有竖向的刻度尺,绘图笔布设于所述底座的上表面。

进一步地,所述的画板为白板。

进一步地,所述绘图笔为油性笔。

进一步地,所述的第一水管为乳胶管,所述的第一水管的管径为3~5mm。

进一步地,所述的第二水管为乳胶管,所述的第二水管的管径为3~5mm。

进一步地,所述第一截流装置为止水夹。

进一步地,所述第二截流装置为止水夹。

进一步地,所述的拉伸弹簧的劲度系数为6.0N/m或6.5N/m或7.0N/m或8N/m或10N/m。

进一步地,水桶的底部设有放水阀。

有益效果:本实用新型公开的一种胡克定律演示仪具有以下有益效果:配重为非固定重量的水,可以多次、不同质量的水的添加,从而可以获得更多的数据,能够获得数据之间的变化,从而提高胡克定律演示的效果,提高学生对胡克定律的理解。

附图说明

图1是本实用新型公开的一种胡克定律演示仪的结构示意图;

其中:

1-底座 2-支架

3-弹簧挂钩 4-水箱

5-套管 6-固定扣

7-拉伸弹簧 8-水桶

9-放水阀 10-进水管

11-活塞 12-推杆

13-第一水管 14-第一截流装置

15-第二水管 16-绘图笔

17-第二截流装置 18-画板

19-刻度尺

具体实施方式:

下面对本实用新型的具体实施方式详细说明。

具体实施例1

一种胡克定律演示仪,包括底座1和绘图笔16,

支架2为U型件,底座1的上表面与支架2的两侧壁的底部通过螺纹连接的方式固定连接,

水箱4焊设于底座1的上表面,

支架2的顶部的内侧壁的一侧焊设有弹簧挂钩3,支架2的顶部的内侧壁的中部粘设有套管5,固定扣6通过螺纹连接的方式固设于弹簧挂钩3与套管5之间,

弹簧挂钩3上挂设拉伸弹簧7,拉伸弹簧7的下端挂设水桶8,水桶8的侧部设有漏斗状的进水管10,固定扣6位于进水管10的管口正上方;

套管5的外侧壁设有刻度线,套管5内设有活塞11,活塞11与推杆12固定连接,推杆12位于套管5的下端,套管5的上部设有两个连接口,该两个连接口分别与第一水管13的一端、第二水管15的一端相连,第一水管13的另一端连接水箱4,第一水管13上设有第一截流装置14,第二水管15的另一端与固定扣6配合,第二水管15的另一端朝向进水管10的管口,第二水管15上安装第二截流装置17;

支架的后侧粘设有竖向的画板18,画板18的侧部设有竖向的刻度尺19,绘图笔16布设于底座1的上表面。

进一步地,画板18为白板。

进一步地,绘图笔16为油性笔。

进一步地,第一水管13为乳胶管,第一水管13的管径为3mm。

进一步地,第二水管15为乳胶管,第二水管15的管径为3mm。

进一步地,第一截流装置14为止水夹。

进一步地,第二截流装置17为止水夹。

进一步地,拉伸弹簧7的劲度系数为6.0N/m。

进一步地,水桶8的底部设有放水阀9。

使用时,在水箱4内添加备用的水,打开第一截流装置14,关闭第二截流装置17,拉动推杆12将水箱4内的水吸入至套管5内,推动推杆12将吸入的多余的空气排出,保持套管5内基本没有空气。通过绘图笔16标记拉伸弹簧7最下端的位置。关闭第一截流装置14,打开第二截流装置17,根据需要将套管5内的水部分推入至水桶8内(第二水管15直径极小,其内的水可以忽略不计),根据套管5的刻度线能够计算出推入水桶8内水的体积v,从而换算成水桶8内水的质量m(m=vρ,ρ为水的密度);再次通过绘图笔16标记拉伸弹簧7最下端的位置,通过刻度尺19读取两个标记之间的距离即为弹簧的伸长量x。水的质量m与拉力F,根据多组数据(单个数据或者多组数据组合)去验证拉力F与弹簧的伸长量x之间关系是否满足线性关系。

具体实施例2

与具体实施例1大致相同,区别仅仅在于:

拉伸弹簧7的劲度系数为6.5N/m;

第一水管13的管径为5mm;

第二水管15的管径为5mm。

具体实施例3

与具体实施例1大致相同,区别仅仅在于:拉伸弹簧7的劲度系数为7.0N/m;

第一水管13的管径为4mm;

第二水管15的管径为4mm。

具体实施例4

与具体实施例1大致相同,区别仅仅在于:拉伸弹簧7的劲度系数为8N/m。

具体实施例5

与具体实施例1大致相同,区别仅仅在于:拉伸弹簧7的劲度系数为10N/m。

上面对本实用新型的实施方式做了详细说明。但是本实用新型并不限于上述实施方式,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

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