一种杠杆平衡实验装置的制作方法

本实用新型涉及教学教具技术领域，具体涉及一种杠杆平衡实验装置。

背景技术：

演示教学是教师在教学时，把实物或直观教具展示给学生看，或者作示范性的实验，通过实际观察获得感性知识以说明和印证所传授知识的方法，演示教学能使学生获得生动而直观的感性知识，加深对学习对象的印象，把书本上理论知识和实际事物联系起来，形成正确而深刻的概念；能提供一些形象的感性材料，引起学习的兴趣，集中学生的注意力，有助于对所学知识的深入理解、记忆和巩固；能使学生通过观察和思考，进行思维活动，发展观察力、想象力和思维能力。演示法是指在教学过程中，教师运用直观性教具，配合讲授进行示范性的操作表演，使学生从观察中获得感性认识或验证理论知识的一种教学方法。

在中学物理实验中，杠杆平衡实验是教学的一个重点和难点，因为毕竟抽象，所以经常用到教学教具来演示实验。在演示时，目前的教具通常使用实验台，在实验台上设置支点，支点上安装杠杆，在杠杆上钩挂钩码，调整支点两侧力臂长度和钩码的重量，来使得杠杆平衡，但是该装置只能演示杠杆在水平状态下的平衡实验，却无法实现杠杆在倾斜状态下平衡演示。

因此，基于上述缺陷，在教学教具技术领域，对于杠杆平衡实验装置仍存在研究和改进的需求，这也是目前教学教具技术领域中的一个研究热点和重点，更是本实用新型得以完成的出发点和动力所在。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种杠杆平衡实验装置，用以解决目前杠杆平衡实验中无法实现杠杆倾斜时平衡演示的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，提供一种杠杆平衡实验装置，包括实验台和若干钩码，所述实验台上固定安装有竖向设置的立柱，所述立柱上通过铰接轴转动安装有杠杆，所述杠杆上位于所述铰接轴的两侧设有若干用于钩挂钩码的吊装孔，所述立柱上固定安装有水平设置的标尺，所述标尺上位于所述铰接轴的两侧均设有透明材质制成的游标，所述游标上设有竖向延伸的指示杆。

作为一种优选技术方案，所述杠杆上位于所述铰接轴位置固定安装有指针，所述立柱上设有竖向设置的零标，所述杠杆位于水平位置时，所述指针与零标重合。

作为一种优选技术方案，所述杠杆的两端均设有与所述杠杆延伸方向一致的螺杆，所述螺杆上均设有调整螺母。

作为一种优选技术方案，所述立柱为空心方管，所述标尺上设有与所述空心方管的两相对管壁相适配的安装槽，位于两所述安装槽之间的所述标尺上设有容纳所述铰接轴的敞口槽。

作为一种优选技术方案，所述游标上设有与所述标尺相适配的滑槽，所述滑槽内设有弹性片，所述弹性片与所述游标设置为一体。

作为一种优选技术方案，所述游标上设有与所述标尺相适配的安装孔，所述游标上螺纹连接有紧定螺钉，所述紧定螺钉伸入所述安装孔内。

本实用新型具有如下优点：

(1)由于设置了水平的标尺，标尺上安装有游标，当演示杠杆倾斜平衡时，在铰接轴两侧的不同力臂的吊装孔内分别钩挂不同重量的钩码，杠杆处于倾斜状态，使得杠杆平衡，此时，游标上的指示杆分别移动到钩挂钩码的吊装孔的中心位置，可以从标尺上读取力臂数据，再根据钩码重量计算出力矩即可，使得该装置不仅可以演示杠杆水平平衡实验，还可以演示杠杆倾斜平衡实验。

(2)由于立柱为空心方管，标尺上设有与空心方管的两相对管壁相适配的安装槽，安装标尺时，直接将安装槽卡装在空心方管的敞口端即可，便于安装和拆卸，缩短了实验时间，进而提高了教学质量。

附图说明

图1是本实用新型一的结构示意图。

图2是本实用新型一中标尺的结构示意图。

图3是本实用新型二中游标的结构示意图。

图4是本实用新型三中游标的结构示意图。

图中：1、实验台，2、立柱，201、零标，3、铰接轴，4、杠杆，401、吊装孔，5、钩码，6、标尺，601、安装槽，602、敞口槽，7、游标，701、滑槽，702、弹性片，703、安装孔，704、紧定螺钉，8、指示杆，9、指针，10、螺杆，11、调整螺母。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种杠杆平衡实验装置，包括实验台1和若干钩码5，实验台1上固定安装有竖向设置的立柱2，立柱2上通过铰接轴3转动安装有杠杆4，铰接轴3相当于杠杆4的支点，并且，铰接轴3的安装位置靠近立柱2的顶端，杠杆4上位于铰接轴3的两侧设有若干用于钩挂钩码5的吊装孔401，为了便于计算，吊装孔401通常成列间隔设置，并且两吊装孔401之间的间距通常都是相等的，立柱2上固定安装有水平设置的标尺6，标尺6上标有刻度，标尺6上位于铰接轴3的两侧均设有透明材质制成的游标7，通常游标7为透明塑料材料制成，可以透过游标7看到标尺6上的刻度，游标7上设有竖向延伸的指示杆8，可以指示出力臂的长度，便于记录实验数据。

杠杆4上位于铰接轴3位置固定安装有指针9，立柱2上设有竖向设置的零标201，杠杆4位于水平位置时，指针9与零标201重合，可以直观而准确的反映出杠杆4是否处于水平位置。

杠杆4的两端均设有与杠杆4延伸方向一致的螺杆10，螺杆10上均设有调整螺母11，当钩挂钩码5还不能达到稳定的平衡状态时，可以通过调节调整螺母11的位置，使得杠杆4达到平衡，便于操作。

立柱2为空心方管，铰接轴3贯穿空心方管，标尺6上设有与空心方管的两相对管壁相适配的安装槽601，位于两安装槽601之间的标尺6上设有容纳铰接轴3的敞口槽602，安装标尺6时，直接将安装槽601卡装在空心方管的敞口端即可，便于安装和拆卸，缩短了实验时间，进而提高了教学质量。

当演示杠杆4水平平衡时，杠杆4与标尺6平行，改变杠杆4上铰接轴3两侧钩码5的重量以及钩码5的力臂长度，使得杠杆4达到水平平衡，该实验较为常用，且为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

当演示杠杆4倾斜平衡时，在铰接轴3两侧的不同力臂的吊装孔401内分别钩挂不同重量的钩码5，杠杆4处于倾斜状态，如果杠杆还没有平衡，则可以调整钩码5的重量，或改变为另一位置的吊装孔401，或微调调整螺母11，使得杠杆4平衡，此时，游标7上的指示杆8分别移动到钩挂钩码5的吊装孔401的中心位置，可以从标尺6上读取力臂数据，再根据钩码5重量计算出力矩即可，向学生展示杠杆4在倾斜状态下影响平衡的条件，增加学生对该内容的认知度。

实施例二

本实用新型提供了一种杠杆平衡实验装置，其结构与实施例一基本相同，其区别在于，在实施例一的基础上，又增加了以下特征，做出了进一步的改进，提高了本实用新型的使用性能。

如图3所示，游标7上设有与标尺6相适配的滑槽701，滑槽701内设有弹性片702，弹性片702与游标7设置为一体，通常，游标7为透明塑料材料时，弹性片702为延伸至滑槽701的延伸片，利用透明塑料自身的弹性变形，可以使得游标7固定在标尺6上。

实施例三

本实用新型提供了一种杠杆平衡实验装置，其结构与实施例一基本相同，其区别在于，在实施例一的基础上，又做出了进一步的改进。

如图4所示，游标7上设有与标尺6相适配的安装孔703，游标7上螺纹连接有紧定螺钉704，紧定螺钉704伸入安装孔703内，当游标7至合适位置时，便可以旋紧紧定螺钉704，使得游标7固定在标尺6上。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。