本發明涉及演示教具領域,具體為一種高精度的庫侖力裝置及使用方法。
背景技術:
1、公告號為cn215679796u的一種利用電子分析天平的定量探究庫侖定律的演示教具,包括電子分析天平、玻璃框、頂蓋、上絕緣桿、下絕緣桿、第一金屬圓片、第二金屬圓片,所述電子分析天平的頂端為有機玻璃板材質,所述玻璃框為頂端與底端均開口的中空框架結構,通過兩個靜止的可被視為點電荷的帶電體之間發生相互作用力,即為“庫侖力”的原理,進而通過電子起電機給予第一金屬圓片和第二金屬圓片帶上電荷,通過上絕緣桿調節第二金屬圓片的高度,實現改變第二金屬圓片與第一金屬圓片之間的距離,進而測量庫侖力與帶電體之間距離的關系,通過成比例改變第二金屬圓片的帶電量,進而測量庫侖力與帶電體電量之間的關。
2、上述裝置在試驗時需要手動調節上絕緣桿的位置,以使其上圓片靠近下圓片從而使得天平上出現讀數,而手動調整絕緣桿其位移量不便于控制,容易導致偏移量過大從而使得兩個金屬片相觸碰,且無法直觀地反映出距離和庫侖力之間的關系,且上述裝置無法調整水平度,若試驗平臺不平整,則會影響試驗效果,因此需要一種高精度的庫侖力裝置及使用方法。
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對現有技術的不足,本發明提供了一種高精度的庫侖力裝置及使用方法,解決了常見的實驗裝置無法平穩地調節金屬圓片的位置,且無法適應不同的環境無法調節水平度的問題。
3、(二)技術方案
4、為實現以上目的,本發明通過以下技術方案予以實現:一種高精度的庫侖力裝置,包括電子天平,所述電子天平底部設有水平調節裝置,所述電子天平一側設有收納裝置,所述收納裝置上設有微調裝置,所述電子天平上設有封閉裝置,所述電子天平上設有試驗裝置;
5、優選的,所述試驗裝置包括第一絕緣基座和第二絕緣桿,所述第一絕緣基座上固定安裝有第一絕緣桿,所述第一絕緣桿遠離第一絕緣基座一端固定安裝有第一金屬圓片,所述第二絕緣桿一端固定安裝有第二金屬圓片,所述第二絕緣桿遠離第二金屬圓片一端固定安裝有懸置片,所述第二絕緣桿上設置有刻度線。
6、優選的,所述收納裝置包括收納柜,所述收納柜安裝在電子天平一側,所述收納柜上開有兩個第一收納槽,所述第一收納槽內滑動安裝有第一收納箱,所述收納柜上開有兩個第二收納槽,所述第二收納槽內滑動安裝有第二收納箱。
7、優選的,所述電子天平一側固定安裝有定位凸塊,所述收納柜一側開有定位槽,所述定位凸塊與定位槽插接配合。
8、優選的,兩個所述第二收納箱內分別安裝有塑料塊和玻璃塊。
9、優選的,所述微調裝置包括第一限位柱和第二限位柱,所述第一限位柱和第二限位柱均固定安裝在收納柜頂部,所述第一限位柱上滑動安裝有螺紋桿,所述螺紋桿一端固定安裝有轉柄,所述第二限位柱上滑動安裝有限位桿。
10、優選的,所述螺紋桿遠離轉柄一端開有第一套孔,所述螺紋桿通過第一套孔活動套設在第一限位柱上,所述限位桿一端開有第二套孔,所述限位桿通過第二套孔活動套設在第二限位柱上。
11、優選的,所述螺紋桿上螺紋安裝有連接板,所述連接板滑動安裝在限位桿上,所述連接板遠離螺紋桿一端開有卡接槽,所述連接板一端安裝有懸置臺,所述懸置臺一端固定安裝有凸塊,所述懸置臺通過凸塊滑動安裝在卡接槽內,所述懸置臺上開有懸置槽,所述懸置槽內開有通槽。
12、優選的,所述封閉裝置包括卡塊,所述卡塊固定安裝在電子天平上四角,所述卡塊上開有卡槽,所述玻璃罩內滑動安裝有玻璃罩,所述玻璃罩頂部開有穿孔。
13、優選的,所述水平調節裝置包括平臺板,所述電子天平固定安裝在平臺板上,所述平臺板底部四角固定安裝有螺紋腳柱,所述螺紋腳柱上螺紋安裝有螺紋腳蓋,所述平臺板上固定安裝有圓形氣泡水平器。
14、一種高精度的庫侖力裝置的拆裝方法,具體步驟如下:
15、s1、校準操作平臺,通過觀察平臺板上圓形氣泡水平器判斷平臺板是否平整,若圓形氣泡水平器上的氣泡不在中心位置,根據傾斜情況分別轉動調整四角的螺紋腳蓋,使得平臺板平面達到水平狀態為止;
16、s2、試驗材料準備,根據需要進行的試驗不同,將第二金屬圓片和第一金屬圓片選擇性摩擦塑料塊或玻璃塊,使其帶正電荷或負電荷;
17、s3、環境準備,將第一絕緣基座為底面放置在電子天平中心位置,并將玻璃罩卡入卡槽,使得玻璃罩將電子天平上方空間罩住,將第二金屬圓片作為底面將其從懸置臺上的通槽穿過并使得懸置片掛在懸置槽內,此時第二金屬圓片位于第一金屬圓片正上方;
18、s4、開始試驗,以第一金屬圓片和第二金屬圓片均攜帶負電荷為例,操作電子天平使其數值歸零,隨后緩慢轉動轉柄,通過調整轉柄的旋向使得連接板下降,連接板下降時會帶動第二金屬圓片下降,第二金屬圓片逐漸接近第一金屬圓片時,受到庫侖力的影響,第二金屬圓片上的負電荷會與第一金屬圓片上的負電荷相持產生庫侖力,第一金屬圓片受力后會將受力顯示在電子天平上,即完成試驗。
19、(三)有益效果
20、本發明提供了一種高精度的庫侖力裝置及使用方法。具備以下有益效果:
21、1、本發明試驗時,將懸置片懸掛在懸置臺上,通過轉動轉柄,轉柄轉動時通過螺紋桿與連接板嚙合,從而能夠平穩地逐步地帶動第二金屬圓片進行移動,試驗時學生可一邊轉動轉柄,一邊觀察當第二金屬圓片逐漸靠近第一金屬圓片時,電子天平上的數值讀數的變化,更方便地探究距離和產生地庫侖力之間的大小問題。
22、2、本發明通過設置螺紋腳柱和螺紋腳蓋,在使用時配合圓形氣泡水平器作為觀察基準,分別轉動螺紋腳蓋,能夠使得螺紋腳蓋在螺紋腳柱上滑動,從而分別調整平臺板四角的離地高度,從而方便使用者根據演示環境的不同,能夠方便地校準平臺板,使其保持平穩。
23、3、本發明,電子天平一側的收納柜上設置有多個收納空間,第一收納箱內可進行儲存可拆卸的試驗裝置,第二收納箱內分別設置有塑料塊和玻璃塊,塑料塊與第一金屬圓片和第二金屬圓片摩擦能夠使得第二金屬圓片和第一金屬圓片攜帶負電荷,將第一金屬圓片和第二金屬圓片與玻璃塊摩擦,能夠使得第一金屬圓片和第二金屬圓片攜帶正電荷,從而能夠快速地創造試驗所需環境。
1.一種高精度的庫侖力裝置,包括電子天平(1),其特征在于:所述電子天平(1)底部設有水平調節裝置(6),所述電子天平(1)一側設有收納裝置(3),所述收納裝置(3)上設有微調裝置(4),所述電子天平(1)上設有封閉裝置(5),所述電子天平(1)上設有試驗裝置(2);
2.根據權利要求1所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:所述收納裝置(3)包括收納柜(300),所述收納柜(300)安裝在電子天平(1)一側,所述收納柜(300)上開有兩個第一收納槽(301),所述第一收納槽(301)內滑動安裝有第一收納箱(302),所述收納柜(300)上開有兩個第二收納槽(303),所述第二收納槽(303)內滑動安裝有第二收納箱(304)。
3.根據權利要求2所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:所述電子天平(1)一側固定安裝有定位凸塊(305),所述收納柜(300)一側開有定位槽(306),所述定位凸塊(305)與定位槽(306)插接配合。
4.根據權利要求3所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:兩個所述第二收納箱(304)內分別安裝有塑料塊(307)和玻璃塊(308)。
5.根據權利要求2所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:所述微調裝置(4)包括第一限位柱(400)和第二限位柱(404),所述第一限位柱(400)和第二限位柱(404)均固定安裝在收納柜(300)頂部,所述第一限位柱(400)上滑動安裝有螺紋桿(401),所述螺紋桿(401)一端固定安裝有轉柄(402),所述第二限位柱(404)上滑動安裝有限位桿(405)。
6.根據權利要求5所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:所述螺紋桿(401)遠離轉柄(402)一端開有第一套孔(403),所述螺紋桿(401)通過第一套孔(403)活動套設在第一限位柱(400)上,所述限位桿(405)一端開有第二套孔(406),所述限位桿(405)通過第二套孔(406)活動套設在第二限位柱(404)上。
7.根據權利要求6所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:所述螺紋桿(401)上螺紋安裝有連接板(407),所述連接板(407)滑動安裝在限位桿(405)上,所述連接板(407)遠離螺紋桿(401)一端開有卡接槽(408),所述連接板(407)一端安裝有懸置臺(409),所述懸置臺(409)一端固定安裝有凸塊(412),所述懸置臺(409)通過凸塊(412)滑動安裝在卡接槽(408)內,所述懸置臺(409)上開有懸置槽(410),所述懸置槽(410)內開有通槽(411)。
8.根據權利要求1所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:所述封閉裝置(5)包括卡塊(500),所述卡塊(500)固定安裝在電子天平(1)上四角,所述卡塊(500)上開有卡槽(501),所述玻璃罩(502)內滑動安裝有玻璃罩(502),所述玻璃罩(502)頂部開有穿孔(503)。
9.根據權利要求1所述的一種高精度的庫侖力裝置,其特征在于:所述水平調節裝置(6)包括平臺板(600),所述電子天平(1)固定安裝在平臺板(600)上,所述平臺板(600)底部四角固定安裝有螺紋腳柱(601),所述螺紋腳柱(601)上螺紋安裝有螺紋腳蓋(602),所述平臺板(600)上固定安裝有圓形氣泡水平器(603)。
10.一種高精度的庫侖力裝置的拆裝方法,其特征在于:具體步驟如下: