一种高中生物理实验用弹性系数测定装置的制作方法

本实用新型涉及物理实验教学用具技术领域，具体为一种高中生物理实验用弹性系数测定装置。

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。

现有的技术中，如中国实用新型专利，申请号为“201520518890.5”，实用新型名称为“胡克定律演示仪”提供的一种弹性系数测定装置中，试验弹簧垂直于试验仪放置，虽然它具有形象、直观，教师操作容易，学生容易理解的优点，但其缺点也很明显，首先，重复地加重、测量，使实验操作机械、呆板，不能很好地激发学生的学习兴趣和积极性，另外更重要的一点是，由于没考虑到弹簧自身有重量，使得弹簧伸长的长度不完全是由重块的重力引起，导致实验误差较大。

故有必要对现有的弹性系数测定装置进行技术革新。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高中生物理实验用弹性系数测定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括底座、支柱和支座，所述底座的顶部固定安装支柱，所述支柱上设置有关于支柱轴向对称的两组凹槽，两组所述凹槽内设置有标记件，所述标记件包括第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件和第二滑动件分别嵌入所述支柱左右两组凹槽中，所述第一滑动件和第二滑动件内均设置有贯穿其横向整体的螺母孔，所述螺母孔内螺纹连接螺栓柱，所述螺栓柱的左侧固定连接旋钮，所述第二滑动件的顶部通过螺栓固定连接标记块；

所述支柱的后侧固定连接支座的外壁，所述支座固定安装在底座的顶部，所述支座的左侧固定连接挂钩，所述挂钩的左侧挂设有试验弹簧，所述试验弹簧的轴线方向为水平，所述试验弹簧的右侧固定连接滑轮拉绳，所述滑轮拉绳绕接定滑轮后固定连接砝码托盘；

所述支座的外壁设置有刻度线，所述刻度线的左侧对齐支柱，所述底座的顶部固定安装砝码盒，所述砝码盒内装有若干砝码。

优选的，所述标记件设置有两组，两组标记件上下设置于支柱上。

优选的，所述标记块为三角形，其顶角的轴线方向为水平。

优选的，所述滑轮拉绳为轻质柔软细线，细线的表面不可伸缩。

优选的，所述定滑轮的圆轮凹槽表面光滑。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单、易于操作，通过定滑轮，改变传统弹性系数测定装置中试验弹簧受力方向，使得试验弹簧伸长的长度完全是由砝码的重力引起，避免试验弹簧的重量对实验结构造成误差，实验结果精确可靠；

2、本实用新型通过设置标记件，标记件能够稳定地在支柱上下移动，通过标记块指向刻度尺，能直接的并且精确的测出砝码托盘下降的高度，并由此间接获得试验弹簧的伸缩长度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中标记件示意图。

图中：1底座、2支柱、201凹槽、202标记件、203第一滑动件、204第二滑动件、205螺母孔、206螺栓柱、207旋钮、208标记块、3支座、4挂钩、5 试验弹簧、6滑轮拉绳、7定滑轮、8砝码托盘、9刻度线、10砝码盒、11砝码。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有的特定方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种高中生物理实验用弹性系数测定装置，包括底座1、支柱2和支座3，底座1的顶部固定安装支柱2，支柱2上设置有关于支柱2轴向对称的两组凹槽201，两组凹槽201内设置有标记件202，标记件202设置有两组，两组标记件202上下设置于支柱2上。标记件202包括第一滑动件203和第二滑动件204，第一滑动件203和第二滑动件 204分别嵌入支柱2左右两组凹槽201中，第一滑动件203和第二滑动件204内均设置有贯穿其横向整体的螺母孔205，螺母孔205内螺纹连接螺栓柱206，螺栓柱206的左侧固定连接旋钮207，第二滑动件204的顶部通过螺栓固定连接标记块208，标记块208为三角形，其顶角的轴线方向为水平。

支柱2的后侧固定连接支座3的外壁，支座3固定安装在底座1的顶部，支座3的左侧固定连接挂钩4，挂钩4的左侧挂设有试验弹簧5，试验弹簧5的轴线方向为水平，使得试验弹簧5伸长的长度完全是由砝码11的重力引起，避免试验弹簧5的重量对实验结构造成误差，实验结果精确可靠。试验弹簧5的右侧固定连接滑轮拉绳6，滑轮拉绳6为轻质柔软细线，细线的表面不可伸缩。滑轮拉绳6绕接定滑轮7后固定连接砝码托盘8，定滑轮7的圆轮凹槽表面光滑。

支座3的外壁设置有刻度线9，刻度线9的左侧对齐支柱2，底座1的顶部固定安装砝码盒10，砝码盒10内装有若干砝码11。

工作原理：通过定滑轮7，改变传统弹性系数测定装置中试验弹簧5受力方向，使得试验弹簧5伸长的长度完全是由砝码11的重力引起，避免试验弹簧5 的重量对实验结构造成误差，实验结果精确可靠。滑轮拉绳6的表面不可伸缩，即试验弹簧5的伸缩长度等于砝码托盘8的下降高度。

实验测定步骤分为五步，具体如下：

第一步：旋紧旋钮207，使第一块标记件202夹紧支柱2，用标记件202标记砝码托盘8中不放砝码11时，此时重量记为m0，砝码托盘8在刻度线9上的高度位置,记作h0；

第二步：向砝码托盘8中加入一块重量记作m1的砝码，用第二块标记件202 标记此时砝码托盘8在刻度线9上的高度位置，记录下此时h1；

第三步：取下重量为m1的砝码，向砝码托盘8中加入一块重量记作m2的砝码，用第二块标记件202标记此时砝码托盘8在刻度线9上的高度位置，记作h2；

第四步：改变砝码托盘8上砝码11不同的重量为m3，m4，...，得到砝码托盘8的高度位置h3,h4,...；

第五步：在直角坐标系，选取X为“高度位置h”、Y轴为“砝码重量m”，观察上述点是否位于一条直线，近似拟合后得到直线的斜率，可得到试验弹簧5 的弹性系数。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。