CN205301076U - 一种杨氏模量测量仪 - Google Patents
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Abstract
一种杨氏模量测量仪,主要应用于高校物理实验教学,含横梁、支架、底座、砝码、支撑杆、指示器、电缆线、支架、固定螺丝、千分尺、接近开关、杠杆、杠杆支点、杠杆A端、夹头、金属丝、夹头,指示器包括机箱、指示灯、电缆座。支撑杆在杠杆支点处支撑杠杆,杠杆A端顶在夹头下端的平面上,杠杆的另一端装有接近开关,接近开关通过电缆线与指示器中的电缆座电连接,支架上装有千分尺,当千分尺调节到接近开关上方的某一位置时,指示器的指示灯将发亮,当增加砝码时,金属丝将会伸长,杠杆A端将随夹头下降,杠杆将绕杠杆支点转动,接近开关将会上升,调节千分尺,指示灯再次亮时,即可测出千分尺的读数变化量,再根据虎克定律求出杨氏模量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种杨氏模量测量仪,主要应用于大、中专院校物理实验教学。
背景技术
目前,大学物理实验中金属杨氏模量测量仪主要由支架、钢丝、夹头、砝码、光杠杠、望远镜尺组等组成。杨氏模量测量的难点是如何准确测量钢丝在外力作用下的形变量,上述的杨氏模量测量是通过加减砝码使钢丝发生形变,其形变量通过光杠杠及望远镜尺组进行放大来进行测量,这种测量必须观察望远镜中米尺的读数变化,其方法的不足是望远镜难以调节与观察,且测量时须来回走动加减砝码,既不方便又繁杂。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足,本实用新型的目的是提供一种杨氏模量测量仪,该测量仪能够克服现有仪器由于望远镜尺组难于调节的困难,且加减砝码时不须来回走动。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种杨氏模量测量仪,包括横梁、支架、底座、砝码、支撑杆、指示器、电缆线、支架、固定螺丝、千分尺、接近开关、杠杆、杠杆支点、杠杆A端、夹头、金属丝、夹头。指示器包括机箱、指示灯、电缆座。仪器底座上有支架、支撑杆、支架。支架上有横梁,横梁上有夹头,夹头夹持金属丝的上端,夹头夹持金属丝的下端,夹头的下端挂有砝码。支撑杆在杠杆支点处支撑杠杆,杠杆A端顶在夹头下端的平面上,杠杆的另一端装有接近开关。接近开关通过电缆线与指示器中的电缆座电连接。支架上装有千分尺,千分尺通过固定螺丝可以在支架上上下移动。当千分尺调节到接近开关上方的某一位置时,指示器的指示灯将发亮。当增加砝码时,金属丝将会伸长,杠杆A端将随夹头下端平面下降,由于杠杆的作用,杠杆将绕杠杆支点转动,接近开关将会上升。调节千分尺,当指示器的指示灯再次亮时,即可测出千分尺的读数变化量,金属丝的伸长量即可通过杠杆放大为千分尺的读数变化量测量。长度为,横截面积为的金属丝,受到砝码重力的拉伸使其长度伸长,根据虎克定律,金属丝在弹性限度内,它的应力和应变成正比,即:,式中的即为杨氏模量。设杠杆A端到杠杆支点的距离为,杠杆支点到接近开关中心的距离为,千分尺在两次指示灯亮时的读数差为,则金属丝的伸长量即通过杠杆放大为千分尺的读数变化量测量,,由即可求出该金属丝的杨氏模量。本实用新型的有益效果是,支撑杆在杠杆支点处支撑杠杆,杠杆A端顶在夹头下端的平面上,杠杆的另一端装有接近开关,接近开关通过电缆线与指示器中的电缆座电连接,支架上装有千分尺,千分尺通过固定螺丝可以在支架上上下移动,当千分尺调节到接近开关上方的某一位置时,指示器的指示灯将发亮,当增加砝码时,金属丝将会伸长,杠杆A端将随夹头下端平面下降,由于杠杆的作用,杠杆将绕杠杆支点转动,接近开关将会上升,调节千分尺,当指示器的指示灯再次亮时,即可测出千分尺的读数变化量,金属丝的伸长量即可通过杠杆放大为千分尺的读数变化量测量,根据虎克定律:,即可方便求出杨氏模量,有效地解决了现有仪器望远镜尺组难于调节的困难,方便而直观,并能拓展学生视野和知识面。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中指示器结构示意图。
图中,1、横梁,2、支架,3、底座,4、砝码,5、支撑杆,6、指示器,7、电缆线,8、支架,9、固定螺丝,10、千分尺,11、接近开关,12、杠杆,13、杠杆支点,14、杠杆A端,15、夹头,16、金属丝,17、夹头,18、机箱,19、指示灯,20、电缆座。
具体实施方式
在图1中,仪器底座(3)上有支架(2)、支撑杆(5)、支架(8)。支架(2)上有横梁(1),横梁(1)上有夹头(17),夹头(17)夹持金属丝(16)的上端,夹头(15)夹持金属丝(16)的下端,夹头(15)的下端挂有砝码(4)。支撑杆(5)在杠杆支点(13)处支撑杠杆(12),杠杆A端(14)顶在夹头(15)下端的平面上,杠杆(12)的另一端装有接近开关(11)。接近开关(11)通过电缆线(7)与图2中的电缆座(20)电连接。支架(8)上装有千分尺(10),千分尺(10)通过固定螺丝(9)可以在支架(8)上上下移动。当千分尺(10)调节到接近开关(11)上方的某一位置时,指示器(6)的图2中的指示灯(19)将发亮。当增加砝码(4)时,金属丝(16)将会伸长,杠杆A端(14)将随夹头(15)下端平面下降,由于杠杆(12)的作用,杠杆(12)将绕杠杆支点(13)转动,接近开关(11)将会上升。调节千分尺(10),当指示器(6)的图2中的指示灯(19)再次亮时,即可测出千分尺(10)的读数变化量,金属丝(16)的伸长量即可通过杠杆(12)放大为千分尺(10)的读数变化量测量。长度为,横截面积为的金属丝(16),受到砝码(4)重力的拉伸使其长度伸长,根据虎克定律,金属丝(16)在弹性限度内,它的应力和应变成正比,即:,式中的即为该金属丝(16)的杨氏模量。设杠杆A端(14)到杠杆支点(13)的距离为,杠杆支点(13)到接近开关(11)中心的距离为,千分尺(10)在两次图2中的指示灯(19)亮时的读数差为,则金属丝(16)的伸长量即通过杠杆(12)放大为千分尺(10)的读数变化量测量,,由即可求出该金属丝(16)的杨氏模量。
Claims (1)
1.一种杨氏模量测量仪,包括横梁、支架、底座、砝码、支撑杆、指示器、电缆线、支架、固定螺丝、千分尺、接近开关、杠杆、杠杆支点、杠杆A端、夹头、金属丝、夹头,指示器包括机箱、指示灯、电缆座,其特征是:支撑杆在杠杆支点处支撑杠杆,杠杆A端顶在夹头下端的平面上,杠杆的另一端装有接近开关,接近开关通过电缆线与指示器中的电缆座电连接,支架上装有千分尺,千分尺通过固定螺丝可以在支架上上下移动,当千分尺调节到接近开关上方的某一位置时,指示器的指示灯将发亮。
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CN106018116A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-10-12 | 四川大学 | 金属丝拉伸法杨氏模量测量方法 |
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