CN203811475U - 一种杨氏模量测量使用的光杠杆 - Google Patents

一种杨氏模量测量使用的光杠杆 Download PDF

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刘志强
刘莉娇
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Abstract

本实用新型涉及一种杨氏模量测量使用的光杠杆，属于实验教学仪器技术领域。本实用新型包括反光镜支架、反光镜固定螺钉Ⅰ、反光镜固定螺钉Ⅱ、可调节顶杆Ⅰ、可调节顶杆Ⅱ、气泡水平仪Ⅰ、气泡水平仪Ⅱ、可调高度支点Ⅰ、可调高度支点Ⅱ、开槽三角架固定螺钉Ⅰ、开槽三角架固定螺钉Ⅱ、三角架支点、开槽三角架、反光镜、副标尺、主标尺、底座。本实用新型提高了光杠杆后支点的稳定性，延长装置的使用寿命，同时能保证光杠杆的三个支点之间形成一个稳定的等腰三角形，方便了光杠杆后支点到反光镜镜面距离的测量，并结合游标卡尺的原理，提高了测量的精度，加深学生对游标卡尺应用的认识，最后，气泡水平仪的使用有利于镜面垂直和底座水平的调整。

Description

一种杨氏模量测量使用的光杠杆
技术领域
本实用新型涉及一种杨氏模量测量使用的光杠杆，主要应用于高等院校理工科专业的大学物理实验教学，属于实验教学仪器技术领域。
背景技术
在理工科大学的物理实验中，几乎都要做金属材料杨氏模量的测定这个物理实验。而实验所使用的方法通常都是光杠杆法测量，采用光杠杆法进行测量时需要对镜面的偏转角做近似处理，因此镜面的初始位置是否垂直对结果有很大的影响，另一方面，支点到镜面的距离的测量也是影响测量结果的一个重要原因，现有光杠杆用一根细钢杆作为后支点，稳定度差，在使用中发生偏斜，导致三个支点的连线不是一个等腰三角形，而且在实验中，学生要么不知道怎么去测量这个等腰三角形高的长度值，要么随便用米尺大概的测量一下，从而给结果引入人为误差。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供了一种杨氏模量测量使用的光杠杆，用于解决现有光杠杆中支点到镜面的距离测量的不方便性，镜面是否垂直难以判断的问题，以及后支点会在使用中发生偏斜，导致三个支点的连线不是一个等腰三角形的问题。
本实用新型技术方案是：一种杨氏模量测量使用的光杠杆，包括反光镜支架1、反光镜固定螺钉Ⅰ21、反光镜固定螺钉Ⅱ22、可调节顶杆Ⅰ31、可调节顶杆Ⅱ32、气泡水平仪Ⅰ41、气泡水平仪Ⅱ42、可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52、开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62、三角架支点7、开槽三角架8、反光镜9、副标尺10、主标尺11、底座12；所述三角架支点7固定在开槽三角架8的顶端，三角架支点7与可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52形成等腰三角形，主标尺11固定在等腰三角形底边的高上，三角架支点7的中心与主标尺11的末端刻度重合，底座12上开有三个口，开槽三角架8穿过底座12，开槽三角架8能在底座12中自由伸缩，开槽三角架8通过开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62固定在底座12上，可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52、开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62安装在底座12上，开槽三角架8的槽孔穿过可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52，反光镜支架1与可调节顶杆Ⅰ31、可调节顶杆Ⅱ32均固定在底座12上，反光镜9通过反光镜固定螺钉Ⅰ21、反光镜固定螺钉Ⅱ22安装在反光镜支架1上，气泡水平仪Ⅰ41嵌入在反光镜9下端，气泡水平仪Ⅰ41和反光镜9为一个整体，可调节顶杆Ⅰ31、可调节顶杆Ⅱ32的顶杆抵住反光镜9下端，用于反光镜镜面的垂直调节，通过气泡水平仪Ⅰ41判断镜面是否垂直，副标尺10置于底座12的开孔中，副标尺10的零刻度线与可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52之间的连线重合，副标尺10的零刻度线也与主标尺11的零刻度线重合，气泡水平仪Ⅱ42嵌入在底座12上，通过可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52的调节，利用气泡水平仪Ⅱ42判断装置是否水平，该装置结合游标卡尺的原理，主标尺11位于三角形的高上，可以沿高的方向上移动，副标尺10固定，通过主、副标尺直接测量出三角形的高度值。
在使用中，假设主标尺11的总长度为L0厘米，首先松开开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62，推动开槽三角架8，主标尺11与三角架支点7一起移动，使得主标尺11和副标尺10的零刻度线错开一定距离，设为L1厘米，直至三角架支点7到反光镜9镜面的距离满足精度要求，设此值为L厘米，一般L的值为6~7厘米，则L= L0- L1厘米，然后，调整开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62将开槽三角架8固定，进一步调整可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52使底座12处于水平状态，通过气泡水平仪Ⅱ42进行判断，最后，拧紧反光镜固定螺钉Ⅰ21、反光镜固定螺钉Ⅱ22，根据气泡水平仪Ⅰ41判断反光镜9镜面是否垂直水平面，适度调整可调节顶杆Ⅰ31、可调节顶杆Ⅱ32，使反光镜9镜面垂直水平面，此时的光杠杆就被调整到合适的状态。
本实用新型的有益效果是：本实用新型光杠杆的后支点采用开槽的三角架固定，提高了现有光杠杆后支点的稳定性，延长装置的使用寿命，同时可以保证光杠杆的三个支点之间形成一个稳定的等腰三角形，其次，方便了光杠杆后支点到反光镜镜面的距离的测量，并结合游标卡尺的原理，提高了测量的精度，加深学生对游标卡尺应用的认识，最后，气泡水平仪的使用有利于镜面垂直和底座水平的调整。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的正面结构示意图；
图3是本实用新型中使用的开槽三角架结构示意图；
图4是本实用新型中底座面板结构示意图；
图5本实用新型的侧面结构示意图。
图1-5中各标号：1-反光镜支架，21-反光镜固定螺钉Ⅰ，22-反光镜固定螺钉Ⅱ，31-可调节顶杆Ⅰ，32-可调节顶杆Ⅱ，41-气泡水平仪Ⅰ，42-气泡水平仪Ⅱ，51-可调高度支点Ⅰ，52-可调高度支点Ⅱ，61-开槽三角架固定螺钉Ⅰ，62-开槽三角架固定螺钉Ⅱ，7-三角架支点，8-开槽三角架，9-反光镜，10-副标尺，11-主标尺，12-底座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1-5所示，一种杨氏模量测量使用的光杠杆，包括反光镜支架1、反光镜固定螺钉Ⅰ21、反光镜固定螺钉Ⅱ22、可调节顶杆Ⅰ31、可调节顶杆Ⅱ32、气泡水平仪Ⅰ41、气泡水平仪Ⅱ42、可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52、开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62、三角架支点7、开槽三角架8、反光镜9、副标尺10、主标尺11、底座12；所述三角架支点7固定在开槽三角架8的顶端，三角架支点7与可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52形成等腰三角形，主标尺11固定在等腰三角形底边的高上，三角架支点7的中心与主标尺11的末端刻度重合，底座12上开有三个口，开槽三角架8穿过底座12，开槽三角架8能在底座12中自由伸缩，开槽三角架8通过开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62固定在底座12上，可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52、开槽三角架固定螺钉Ⅰ61、开槽三角架固定螺钉Ⅱ62安装在底座12上，开槽三角架8的槽孔穿过可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52，反光镜支架1与可调节顶杆Ⅰ31、可调节顶杆Ⅱ32均固定在底座12上，反光镜9通过反光镜固定螺钉Ⅰ21、反光镜固定螺钉Ⅱ22安装在反光镜支架1上，气泡水平仪Ⅰ41嵌入在反光镜9下端，气泡水平仪Ⅰ41和反光镜9为一个整体，可调节顶杆Ⅰ31、可调节顶杆Ⅱ32的顶杆抵住反光镜9下端，副标尺10置于底座12的开孔中，副标尺10的零刻度线与可调高度支点Ⅰ51、可调高度支点Ⅱ52之间的连线重合，副标尺10的零刻度线也与主标尺11的零刻度线重合，气泡水平仪Ⅱ42嵌入在底座12上。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (1)

1.一种杨氏模量测量使用的光杠杆，其特征在于：包括反光镜支架（1）、反光镜固定螺钉Ⅰ（21）、反光镜固定螺钉Ⅱ（22）、可调节顶杆Ⅰ（31）、可调节顶杆Ⅱ（32）、气泡水平仪Ⅰ（41）、气泡水平仪Ⅱ（42）、可调高度支点Ⅰ（51）、可调高度支点Ⅱ（52）、开槽三角架固定螺钉Ⅰ（61）、开槽三角架固定螺钉Ⅱ（62）、三角架支点（7）、开槽三角架（8）、反光镜（9）、副标尺（10）、主标尺（11）、底座（12）；所述三角架支点（7）固定在开槽三角架（8）的顶端，三角架支点（7）与可调高度支点Ⅰ（51）、可调高度支点Ⅱ（52）形成等腰三角形，主标尺（11）固定在等腰三角形底边的高上，三角架支点（7）的中心与主标尺（11）的末端刻度重合，底座（12）上开有三个口，开槽三角架（8）穿过底座（12），开槽三角架（8）能在底座（12）中自由伸缩，开槽三角架（8）通过开槽三角架固定螺钉Ⅰ（61）、开槽三角架固定螺钉Ⅱ（62）固定在底座（12）上，可调高度支点Ⅰ（51）、可调高度支点Ⅱ（52）、开槽三角架固定螺钉Ⅰ（61）、开槽三角架固定螺钉Ⅱ（62）安装在底座（12）上，开槽三角架（8）的槽孔穿过可调高度支点Ⅰ（51）、可调高度支点Ⅱ（52），反光镜支架（1）与可调节顶杆Ⅰ（31）、可调节顶杆Ⅱ（32）均固定在底座（12）上，反光镜（9）通过反光镜固定螺钉Ⅰ（21）、反光镜固定螺钉Ⅱ（22）安装在反光镜支架（1）上，气泡水平仪Ⅰ（41）嵌入在反光镜（9）下端，气泡水平仪Ⅰ（41）和反光镜（9）为一个整体，可调节顶杆Ⅰ（31）、可调节顶杆Ⅱ（32）的顶杆抵住反光镜（9）下端，副标尺（10）置于底座（12）的开孔中，副标尺（10）的零刻度线与可调高度支点Ⅰ（51）、可调高度支点Ⅱ（52）之间的连线重合，副标尺（10）的零刻度线也与主标尺（11）的零刻度线重合，气泡水平仪Ⅱ（42）嵌入在底座（12）上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108827772A (zh) * 2018-05-03 2018-11-16 四川大学 一种用于钢丝杨氏测量仪的光杠杆

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