本技術涉及物理,尤其涉及一種物理教學用胡克定律演示裝置。
背景技術:
1、胡克定律,是力學彈性理論中的一條基本定律,表述為:固體材料受力之后,材料中的應力與應變(單位變形量)之間成線性關系。在物理課程學習過程中,都會通過相關實驗裝置進行演示。
2、現有技術中,例如公開號為cn205827738u的專利,公開了一種胡克定律演示裝置,包括圓筒殼體,所述圓筒殼體表面開有長條形窗口,所述長條形窗口上安裝有透明塑料殼,所述透明塑料殼上畫有刻度線,所述圓筒殼體內還設置有彈簧,所述彈簧頭端固定到所述圓筒殼體頂部,所述圓筒殼體頂端還設置有掛環,所述彈簧尾端還連接有掛鉤,所述彈簧與所述掛鉤之間還設置有圓形擋板。本裝置無需使用刻度尺,掛碼掛在掛鉤上后,學生直接觀察彈簧尾端的擋板所在刻度線的位置,即可讀出彈簧當前長度,使用非常方便;另外,擋板也能防止彈簧過度拉伸,保證了彈簧能夠完好恢復到初始狀態,保證了演示裝置的使用壽命。
3、而該胡克定律演示裝置存在以下問題:
4、其一,掛碼重量過重,或者學生無意間用力拉扯彈簧,很可能超過彈簧的拉伸極限,使得彈簧無法復原,而彈簧在極限拉伸后需要對其進行更換,而現有技術中在對彈簧更換時操作繁瑣,且更換彈簧所需的時間較多,進而影響演示;
5、其二,學生需要用刻度尺量彈簧的拉伸長度,而彈簧為豎直狀態,刻度尺不能接觸彈簧,不易測量,而且測量誤差很大;
6、其三,研究彈簧勁度系數沒有對比因子,不便于材料中的應力與應變(單位變形量)之間成線性關系的研究。
技術實現思路
1、為了克服上述背景技術中提出的缺點,本實用新型的技術問題為:提供一種物理教學用胡克定律演示裝置。
2、技術方案:一種物理教學用胡克定律演示裝置,包括空心底座,所述空心底座的頂部可拆卸連接有豎支板,所述豎支板的上端可拆卸連接有固定架,所述固定架上開設有呈對稱分布滑槽,所述滑槽內固接有滑桿,所述滑桿上滑動設置有滑動塊,所述滑動塊的底部固接有安裝板,所述安裝板的底部固接有呈對稱分布的第一固定環,所述安裝板的下側設有連接板,所述連接板的頂部固接有呈對稱分布的第二固定環,所述連接板的底部固接有掛環,且所述掛環位于所述連接板的軸心線上,所述安裝板和所述連接板之間設有彈性組件。
3、此外,特別優選的是,所述彈性組件包括彈簧和鉤板,所述彈簧的兩端均固接有鉤板,上側的所述鉤板與所述第一固定環懸掛配合,下側的所述鉤板與所述第二固定環懸掛配合,便于更換彈性組件。
4、此外,特別優選的是,以豎支板對稱分布的連接板相向端均固接有指針,所述豎支板的前端嵌有刻度尺,所述指針和所述刻度尺配合,便于觀看胡克定律演示。
5、此外,特別優選的是,對稱分布的滑動塊的相向側均嵌有磁性環,所述滑槽內側壁位于所述滑動塊上磁性環的相對位置也嵌有磁性環,通過相鄰的磁性環磁吸配合固定滑動塊位置。
6、此外,特別優選的是,所述空心底座內可拆卸安裝有配重塊,用于空心底座配重防止傾倒。
7、此外,特別優選的是,所述安裝板的底部固接有滑管,所述連接板的頂部固接有導向桿,所述導向桿滑動連接于所述滑管內,且所述導向桿的外側面和所述滑管的內側均為光滑面,用于減少所述滑管和所述導向桿之間的摩擦阻力。
8、本實用新型通過在胡克定律測試時對左右兩側的彈簧形變拉伸距離對比,便于材料中的應力與應變(單位變形量)之間成線性關系的研究,為此可較為直觀的發現彈簧的形變量和變化量成線性比例關系,通過指針和刻度尺配合,為此不需學生需要用刻度尺量彈簧的拉伸長度,且能夠刻度尺測量時接觸彈簧而產生測量誤差的問題,通過滑管和導向桿的配合,能夠對連接板向下移動進行導向限位,以此防止學生無意間用力拉扯彈簧,致使演示物體位置發生變化影響觀看,通過彈簧上的鉤板分別與安裝板上的第一固定環和連接板上的第二固定環配合,能夠便于對彈簧進行更換,避免掛碼重量過重或者學生無意間用力拉扯彈簧,致使超過彈簧的拉伸極限發生形變而無法更換,進而影響后續的演示。
1.一種物理教學用胡克定律演示裝置,其特征是,包括空心底座(1),所述空心底座(1)的頂部可拆卸連接有豎支板(2),所述豎支板(2)的上端可拆卸連接有固定架(3),所述固定架(3)上開設有呈對稱分布滑槽(4),所述滑槽(4)內固接有滑桿(5),所述滑桿(5)上滑動設置有滑動塊(6),所述滑動塊(6)的底部固接有安裝板(7),所述安裝板(7)的底部固接有呈對稱分布的第一固定環(8),所述安裝板(7)的下側設有連接板(11),所述連接板(11)的頂部固接有呈對稱分布的第二固定環(12),所述連接板(11)的底部固接有掛環(13),且所述掛環(13)位于所述連接板(11)的軸心線上,所述安裝板(7)和所述連接板(11)之間設有彈性組件;
2.如權利要求1所述的一種物理教學用胡克定律演示裝置,其特征是,以豎支板(2)對稱分布的連接板(11)相向端均固接有指針(14),所述豎支板(2)的前端嵌有刻度尺(15),所述指針(14)和所述刻度尺(15)配合,便于觀看胡克定律演示。
3.如權利要求2所述的一種物理教學用胡克定律演示裝置,其特征是,對稱分布的滑動塊(6)的相向側均嵌有磁性環(16),所述滑槽(4)內側壁位于所述滑動塊(6)上磁性環(16)的相對位置也嵌有磁性環(16),通過相鄰的磁性環(16)磁吸配合固定滑動塊(6)位置。
4.如權利要求3所述的一種物理教學用胡克定律演示裝置,其特征是,所述空心底座(1)內可拆卸安裝有配重塊(17),用于空心底座(1)配重防止傾倒。