CN108827772A - 一种用于钢丝杨氏测量仪的光杠杆 - Google Patents

一种用于钢丝杨氏测量仪的光杠杆 Download PDF

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邹旭敏
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Abstract

本发明涉及物理实验装置领域，特别涉及杨氏模量实验仪器中使用的光杠杆。为克服在杨氏模量实验中光杠杆后支点到镜面的垂直距离测量不精确以及光杠杆有效长度不易调水平这些缺点，设计了新式光杠杆，主要包括光杠杆后臂，后支点，反射镜，水平仪，光杠杆支架底座，前支点，后臂锁紧螺钉，光杠杆支架底座，光杠杆支架底座的螺纹洞，光杠杆后臂刻度，光杠杆后臂螺纹洞，光杠杆支架底座的光滑圆形洞。实验时，将光杠杆后臂放在光滑圆形洞中的合适位置后，用锁紧螺钉固定光杠杆后臂，通过光杠杆后臂上的刻度，可以准确读出光杠杆的有效臂长。调节后支点穿过光杠杆后臂的长度，利用光杠杆后臂上面的水平仪，可以将光杠杆后臂调节为严格水平。

Description

一种用于钢丝杨氏测量仪的光杠杆
技术领域
本发明涉及物理实验装置领域，特别涉及杨氏模量实验仪器中使用的光杠杆。
背景技术
拉伸法测定钢丝的杨氏模量是一个传统的物理实验，在高校中，大多数的理工类学生都需要选做该实验项目，该实验对培养学生的实验技能有着重要的作用。实验时需要利用光杠杆来测量钢丝的伸长量。由几何关系以及光杠杆原理可知，式中L为光杠杆的有效臂长，有效距离为光杠杆的后支点到两个前支点连线的垂直距离，D为光杠杆镜面到直尺的距离，为望远镜中观察道德标尺度数变化量。众所周知，此测量式成立的条件是光杠杆的有效臂长严格水平，即要求光杠杆三个支点形成的平面严格水平。目前光杠杆有效臂长的水平调节完全是凭感觉，没有一个衡量标准会引入比较大的误差。同时，L也是影响测量结果的一个重要因素。目前L的测量方法是：测量完钢丝的伸长量后，将光杠杆的三个支点压在纸面上，形成三个点，然后连接这三点形成一个三角形。三角形的高就是光杠杆的有效臂长L。现有光杠杆用一根细钢杆作为后支点，稳定性差，在使用中容易发生偏斜，导致三个支点的连线不是一个等腰三角形，学生在测量三角形高的时候也会引入较大的误差。
发明内容
本发明为克服在杨氏模量实验中光杠杆后支点到镜面的垂直距离测量不精确以及光杠杆有效长度不易调水平这些缺点，设计了一种光杠杆，可以很好的解决这个问题。
本发明的有益效果是:与现有的光杠杆相比，只需调节后支点就可以将光杠杆的有效长度调节为严格水平，同时可以直接精确的读出光杠杆的有效长度，即减小了实验误差，也提高了实验效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构原理和实施例示意图。
其中，1、光杠杆后臂，2、后支点，3、反射镜，4、水平仪，5、光杠杆支架底座，6、前支点，7、后臂锁紧螺钉，8、光杠杆支架底座，9、光杠杆支架底座的螺纹洞，10、光杠杆后臂刻度，11、光杠杆后臂螺纹洞，12、光杠杆支架底座的光滑圆形洞。
具体实施方式
在图1中，反射镜（3）固定在光杠杆支架（8）的上表面，光杠杆支架（8）固定在光杠杆支架底座（5）的中心位置，光杠杆支架底座的光滑圆形洞（12）位于光杠杆支架底座（5）长度方向的中心线处，此处的中心线是指光杠杆支架底座（5）左端中心与后端中心的连线，光杠杆支架底座的螺纹洞（9）位于光杠杆支架底座的光滑圆形洞（12）长度方向的中间位置，光杠杆支架底座的螺纹洞（9）的洞口在光杠杆支架底座的下表面，两个前支点（6）固定在光杠杆支架底座（5）下方，两个前支点（6）的尖端连线位于光杠杆支架底座（5）宽度的中心线处，此处的中心线是指光杠杆支架底座（5）的前端中心与后端中心的连线，在光杠杆后臂（1）上刻上刻度（10），在光杠杆后臂（1）上表面的中间位置固定一个椭圆形水平仪（4），光杠杆后臂螺纹洞（11）在光杠杆后臂（1）的末端，后支点（2）的尖端穿过光杠杆后臂螺纹洞（11）的中心，光杠杆后臂（1）穿过光杠杆支架底座的光滑圆形洞（12），将后臂锁紧螺钉（7）穿过光杠杆支架底座的螺纹洞（9），锁紧光杠杆后臂（1）。

Claims (1)

1.一种用于钢丝杨氏测量仪的新式光杠杆，包括光杠杆后臂，后支点，反射镜，水平仪，光杠杆支架底座，前支点，后臂锁紧螺钉，光杠杆支架底座，光杠杆支架底座的螺纹洞，光杠杆后臂刻度，光杠杆后臂螺纹洞，光杠杆支架底座的光滑圆形洞，其特征是反射镜（3）固定在光杠杆支架（8）的上表面，光杠杆支架（8）固定在光杠杆支架底座（5）的中心位置，光杠杆支架底座的光滑圆形洞（12）位于光杠杆支架底座（5）长度方向的中心线处，此处的中心线是指光杠杆支架底座（5）左端中心与后端中心的连线，光杠杆支架底座的螺纹洞（9）位于光杠杆支架底座的光滑圆形洞（12）长度方向的中间位置，光杠杆支架底座的螺纹洞（9）的洞口在光杠杆支架底座的下表面，两个前支点（6）固定在光杠杆支架底座（5）下方，两个前支点（6）的尖端连线位于光杠杆支架底座（5）宽度的中心线处，此处的中心线是指光杠杆支架底座（5）的前端中心与后端中心的连线，在光杠杆后臂（1）上刻上刻度（10），在光杠杆后臂（1）上表面的中间位置固定一个椭圆形水平仪（4），光杠杆后臂螺纹洞（11）在光杠杆后臂（1）的末端，后支点（2）的尖端穿过光杠杆后臂螺纹洞（11）的中心，光杠杆后臂（1）穿过光杠杆支架底座的光滑圆形洞（12），将后臂锁紧螺钉（7）穿过光杠杆支架底座的螺纹洞（9），锁紧光杠杆后臂（1）。
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