CN209328314U - 一种验证力的平行四边形定则的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种验证力的平行四边形定则的实验装置，包括基体、第一摆臂、第二摆臂和竖直臂；所述基体包括竖直部和半圆环部，所述半圆环部连接于竖直部的一端，所述第一摆臂和第二摆臂的一端均铰接于竖直部的中部，另一端通过固定钉与半圆环部固定，所述竖直臂与竖直部平行设置，且连接于竖直部的上表面，所述第一摆臂、第二摆臂、竖直臂和竖直部均设置有弹簧测力计。本实用新型所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置方便操作，能够降低测量误差。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种中学物理实验装置，尤其涉及一种验证力的平行四边形定则的实验装置。
背景技术
力的平行四边形定则为两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这个平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向。现有教课书上的验证方法为：(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上，并用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端栓上两个细绳套；(2)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一点位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描一下O点的位置及此时两细绳的方向；(3)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样地位置O，记下下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。这种实验方法要求2人配合才能完成；且要求所有弹簧测力计必须在同一平面内，弹簧测力计并不是严格在一个平面内，导致结果有较大的误差。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种验证力的平行四边形定则的实验装置一个人即可完成实验，且能够在一定程度上降低实验误差，方便学生处理数据。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，包括基体、第一摆臂、第二摆臂和竖直臂；所述基体包括竖直部和半圆环部，所述半圆环部连接于竖直部的一端，所述第一摆臂和第二摆臂的一端均铰接于竖直部的中部，另一端通过固定钉与半圆环部固定，所述竖直臂与竖直部平行设置，且连接于竖直部的上表面，所述第一摆臂、第二摆臂、竖直臂和竖直部均设置有弹簧测力计。
进一步的，所述半圆环部设置有半环形槽，所述第一摆臂和第二摆臂的一端与半环形槽连接。
进一步的，所述竖直部的上半部设置有第四凸台，所述竖直臂连接于竖直部的下半部，且与第四凸台上下相对。
进一步的，所述第一摆臂、第二摆臂和竖直臂上分别设置有第一凸台、第二凸台和第三凸台，所述第一凸台、第二凸台和第三凸台和第四凸台位于基体的同一侧。
进一步的，所述第一凸台/第二凸台/第三凸台/第四凸台的上表面设置有容置槽，所述容置槽的两侧设置有导向槽，设置于所述容置槽内；所述弹簧测力计与第一凸台/第二凸台/第三凸台的导向槽滑动连接，所述弹簧测力计的两端伸出至容置槽外，所述弹簧测力计与第四凸台的导向槽固定连接，带有挂钩的一端伸出至容置槽外。
进一步的，各个所述导向槽的下表面均位于同一平面内。
进一步的，所述第一摆臂与半圆环部连接端、第二摆臂与半圆环部连接端均采用透明材质。
进一步的，所述半圆环部设置有刻度线。
本实用新型的有益效果如下所述：一种验证力的平行四边形定则的实验装置，将第一摆臂和第二摆臂摆转至一定角度后固定，随后只需拉动测力计就好，简单易行，一个人即可完成实验；通过将各个弹簧测力计固定在导向槽内，而导向槽的底面又位于同一平面，从而保证了各个弹簧测力计始终在同一平面内，降低了测量误差。
附图说明
附图1为本实用新型测量分力时的结构示意图；
附图2为本实用新型测量合力时的结构示意图；
附图3为本实用新型所述的基体的结构示意图；
附图4为本实用新型所述的第一摆臂的结构示意图；
附图5为本实用新型所述的第一凸台/第二凸台/第三凸台/第四凸台的结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图1至附图5所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，包括基体1、第一摆臂2、第二摆臂3和竖直臂4；所述基体1包括竖直部101和半圆环部102，所述半圆环部102连接于竖直部101的一端，所述第一摆臂2和第二摆臂3的一端均铰接于竖直部101的中部，铰接点位于半圆环部102的中心位置，另一端通过固定钉8与半圆环部102固定，所述竖直臂4与竖直部101平行设置，且连接于竖直部101的上表面，所述第一摆臂2、第二摆臂3、竖直臂4和竖直部101均设置有弹簧测力计5；所述固定钉8包括螺钉和夹块，所述夹块置于半圆环部102的一侧，所述螺钉穿过第一摆臂2/第二摆臂3以及半圆环部102与夹块连接将第一摆臂2/第二摆臂3固定。
进行实验时，首先将第一摆臂2和第二摆臂3连接至基体1上，进行分力测量，所述半圆环部102设置有半环形槽103，所述半圆环部102设置有刻度线，以方便后期学生对数据进行处理；随后加将第一摆臂2和第二摆臂3拆下将竖直臂4安装上，进行合力测量，竖直臂4的一端与竖直部101的中部铰接，另一端通过螺钉进行固定。
所述竖直部101的上半部设置有第四凸台104，所述竖直臂4连接于竖直部101的下半部，且与第四凸台104上下相对。所述第一摆臂2、第二摆臂3和竖直臂4上分别设置有第一凸台201、第二凸台301和第三凸台401，所述第一凸台201、第二凸台301和第三凸台401和第四凸台104位于基体的同一侧。
所述第一凸台201/第二凸台301/第三凸台401/第四凸台401的上表面设置有容置槽6，所述容置槽6的两侧设置有导向槽7，弹簧测力计5设置于所述容置槽6内；所述弹簧测力计5与第一凸台201/第二凸台301/第三凸台401的导向槽7滑动连接，所述弹簧测力计5的两端伸出至容置槽6外，所述弹簧测力计5与第四凸台104的导向槽7固定连接，带有挂钩的一端伸出至容置槽6外，各个所述导向槽7的下表面均位于同一平面内；使各个弹簧测力计5在滑动时始终位于同一平面内，以降低实验误差，置于第四凸台401内的弹簧测力计5还可以换成橡皮筋。
为了方便读取角度，所述第一摆臂2与半圆环部102连接端、第二摆臂3与半圆环部102连接端均采用透明材质。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：包括基体(1)、第一摆臂(2)、第二摆臂(3)和竖直臂(4)；所述基体(1)包括竖直部(101)和半圆环部(102)，所述半圆环部(102)连接于竖直部(101)的一端，所述第一摆臂(2)和第二摆臂(3)的一端均铰接于竖直部(101)的中部，另一端通过固定钉(8)与半圆环部(102)固定，所述竖直臂(4)与竖直部(101)平行设置，且连接于竖直部(101)的上表面，所述第一摆臂(2)、第二摆臂(3)、竖直臂(4)和竖直部(101)均设置有弹簧测力计(5)。
2.根据权利要求1所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：所述半圆环部(102)设置有半环形槽(103)，所述第一摆臂(2)和第二摆臂(3)的一端与半环形槽(103)连接。
3.根据权利要求1所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：所述竖直部(101)的上半部设置有第四凸台(104)，所述竖直臂(4)连接于竖直部(101)的下半部，且与第四凸台(104)上下相对。
4.根据权利要求1所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：所述第一摆臂(2)、第二摆臂(3)和竖直臂(4)上分别设置有第一凸台(201)、第二凸台(301)和第三凸台(401)，所述第一凸台(201)、第二凸台(301)和第三凸台(401)和第四凸台(104)位于基体的同一侧。
5.根据权利要求4所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：所述第一凸台(201)/第二凸台(301)/第三凸台(401)/第四凸台的上表面设置有容置槽(6)，所述容置槽(6)的两侧设置有导向槽(7)，弹簧测力计(5)设置于所述容置槽(6)内；所述弹簧测力计(5)与第一凸台(201)/第二凸台(301)/第三凸台(401)的导向槽(7)滑动连接，所述弹簧测力计(5)的两端伸出至容置槽(6)外，所述弹簧测力计(5)与第四凸台(104)的导向槽(7)固定连接，带有挂钩的一端伸出至容置槽(6)外。
6.根据权利要求5所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：各个所述导向槽(7)的下表面均位于同一平面内。
7.根据权利要求1所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：所述第一摆臂(2)与半圆环部(102)连接端、第二摆臂(3)与半圆环部(102)连接端均采用透明材质。
8.根据权利要求1所述的一种验证力的平行四边形定则的实验装置，其特征在于：所述半圆环部(102)设置有刻度线。
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