CN217113581U - 一种胡克定律演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胡克定律演示装置，包括基座、基板，基板通过支杆支撑在所述基座上，基板内开有矩形形状的镂空槽，镂空槽内设置有水平的定位轴，定位轴的左右两端固定在在镂空槽的左右两端，定位轴上套有弹簧，弹簧的左端固定在镂空槽的左端，弹簧的右端连接有套在定位轴上的活动板，活动板上方设置有指针，活动板的左右两面上分别设置有细线挂钩，细线挂钩分别在活动板的左右两面连接有细线、砝码挂钩、砝码，基板左右两端分别固定有与定位轴平齐的滑轮一和滑轮二，活动板左右两面的细线分别绕过滑轮一上部和滑轮二上部并向下延伸。基板上部设置有水平的刻度尺。本实用新型能够验证弹簧伸长和压缩时都满足胡克定律，结构简单，操作方便。

Description

一种胡克定律演示装置

技术领域

本实用新型涉及物理实验仪器领域，具体涉及一种胡克定律演示装置。

背景技术

胡克定律是物理学的基本定律之一，胡克定律验证试验是高中物理的基本试验之一。对于弹簧，胡克定律的内容是：在弹性限度内，弹簧所受的拉力F与形变量Δx满足正比例关系F＝kΔx，其中k是与弹簧本身相关的一个常数，称为劲度系数。现有技术中已有演示胡克定律的实验器材，如中国专利CN210639824U公开的一种物理教学用胡克定律演示装置，包括基座以及固定安装于基座顶部两端的侧板和支撑杆，侧板和支撑杆的顶部外壁均固定安装有同一个顶板，且顶板的顶部一端固定安装有安装架，安装架的一侧固定安装有挂钩，挂钩挂接有弹簧，弹簧的底端挂接有刚性绳，基座与顶板的相对一侧靠近支撑杆的一端固定安装有同一个安装板，安装板的一侧通过轴承转动连接有导线轮，所述刚性绳经过导线轮挂接有水平设置的拉力计，拉力计固定连接有拉动机构。但上述演示装置只能演示弹簧的伸长量与受力成正比，无法演示弹簧的压缩量与受力成正比。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题：

本实用新型的目的在于提供一种胡克定律演示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案：

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种胡克定律演示装置，包括基座、基板，所述基板通过支杆支撑在所述基座上，所述基板内开有矩形形状的镂空槽，所述镂空槽内设置有水平的定位轴，所述定位轴的左右两端固定在在所述镂空槽的左右两端，所述定位轴上套有弹簧，所述弹簧的左端固定在所述镂空槽的左端，所述弹簧的右端连接有套在所述定位轴上的活动板，所述活动板上方设置有指针，所述活动板的左右两面上分别设置有细线挂钩，所述细线挂钩分别在所述活动板的左右两面连接有细线、砝码挂钩、砝码，所述基板左右两端分别固定有与所述定位轴平齐的滑轮一和滑轮二，所述活动板左右两面的细线分别绕过所述滑轮一上部和所述滑轮二上部并向下延伸，所述基板上部设置有水平的刻度尺。

其技术原理是：通过在左边增加砝码，就可以让弹簧压缩，在右边增加砝码，就可以让弹簧伸长，通过活动板上的指针在刻度尺上的指数，可以读出弹簧的压缩量或伸长量，进而验证弹簧形变量和受力成正比。

进一步的，所述基板开有水平槽，所述基板上方有螺丝旋入所述水平槽内，所述刻度尺镶嵌在所述水平槽内，所述刻度尺受所述螺丝的压迫而固定。方便拆卸刻度尺。

进一步的，所述细线挂钩采用八个，所述细线挂钩分布在所述活动板左右两面的四个角上。用以保证细线的拉力均匀分布在活动板上。

进一步的，所述定位轴是光滑材质。用以减小弹簧在伸长和压缩时受到的摩擦力。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、能够演示弹簧在伸长时和压缩时都满足胡克定律。

2、采用光滑定位轴，避免弹簧不沿水平线伸长和缩短，降低了实验误差。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种胡克定律演示装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种胡克定律演示装置的侧面剖视图；

图中：1-基座，2-基板，3-支杆，4-镂空槽，5-定位轴，6-弹簧，7-活动板，8-指针，9-细线挂钩，10-细线，11-砝码挂钩，12-砝码，13-滑轮一，14-滑轮二，15-刻度尺，16-水平槽，17-螺丝。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施方式提供一种胡克定律演示装置，包括基座1、基板2，所述基板1通过支杆3支撑在所述基座1上，所述基板2内开有矩形形状的镂空槽4，所述镂空槽4内设置有水平的定位轴5，所述定位轴5的左右两端固定在在所述镂空槽4的左右两端，所述定位轴5上套有弹簧6，所述弹簧6的左端固定在所述镂空槽4的左端，所述弹簧6的右端连接有套在所述定位轴5上的活动板7，所述活动板7上方设置有指针8，所述活动板7左右两面上分别设置有细线挂钩9，所述细线挂钩9分别在所述活动板7的左右两面连接有细线10、砝码挂钩11、砝码12，所述基板2左右两端分别固定有与所述定位轴5平齐的滑轮一13和滑轮二14，所述活动板7左右两面的细线分别绕过所述滑轮一13上部和滑轮二14上部并向下延伸。所述基板2上部设置有水平的刻度尺15。具体的，所述基板2开有水平槽16，所述基板2上方有螺丝17旋入所述水平槽16内，所述刻度尺15镶嵌在所述水平槽16内，所述刻度尺15受所述螺丝17的压迫而固定，具体的，所述细线挂钩9采用八个，所述细线挂钩9分布在所述活动板7左右两面的四个角上。

本实施方式的操作步骤：

1、左边砝码挂钩上挂上一个重量为5g的砝码，右边砝码挂钩上挂入六个重量为5g的砝码，记录指针在刻度尺上的指数，作为平衡位置。

2、在左边的砝码下继续增加挂上一个重量为5g的砝码，记录指针在刻度尺上的指数，记为第一次压缩位置，用第一次压缩位置减去平衡位置，结果记为第一次压缩位移。

3、在左边的砝码下继续依次再增加挂上三个重量为5g的砝码，每次增加一个重量为5g的砝码，都重复上面的步骤二，结果依次记录为第二次压缩位移、第三次压缩位移、第四次压缩位移。

4、在直角坐标纸上以步骤二和步骤三中增加的砝码重量为横坐标、以记录的第一次压缩位移、第二次压缩位移、第三次压缩位移、第四次压缩位移为纵坐标进行描点，最后把描出的点连接起来，观察是否是一条直线，如果是直线，则表明砝码重量和压缩位移满足正比例关系。

5、取下左右两边的砝码挂钩上的所有砝码，重新给左边砝码挂钩上挂上一个重量为5g的砝码，右边砝码挂钩上挂入六个重量为5g的砝码，记录指针在刻度尺上的指数，作为平衡位置。

6、在右边的砝码下继续增加挂上一个重量为5g的砝码，记录指针在刻度尺上的指数，记为第一次拉伸位置，用第一次拉伸位置减去平衡位置，结果记为第一次拉伸位移。

7、在右边的砝码下继续依次再增加挂上三个重量为5g的砝码，每次增加一个重量为5g的砝码，都重复上面的步骤六，结果依次记录为第二次拉伸位移、第三次拉伸位移、第四次拉伸位移。

8、在直角坐标纸上以步骤六和步骤七中增加的砝码重量为横坐标、以记录的第一次拉伸位移、第二次拉伸位移、第三次拉伸位移、第四次拉伸位移为纵坐标进行描点，最后把描出的点连接起来，观察是否是一条直线，如果是直线，则表明砝码重量和拉伸位移满足正比例关系。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种胡克定律演示装置，包括基座(1)、基板(2)，所述基板(2)通过支杆(3)支撑在所述基座(1)上，所述基板(2)内开有矩形形状的镂空槽(4)，所述镂空槽(4)内设置有水平的定位轴(5)，所述定位轴(5)的左右两端固定在所述镂空槽(4)的左右两端，所述定位轴(5)上套有弹簧(6)，所述弹簧(6)的左端固定在所述镂空槽(4)的左端，所述弹簧(6)的右端连接有套在所述定位轴(5)上的活动板(7)，所述活动板(7)上方设置有指针(8)，所述活动板(7)的左右两面上分别设置有细线挂钩(9)，所述细线挂钩(9)分别在所述活动板(7)的左右两面连接有细线(10)、砝码挂钩(11)、砝码(12)，所述基板(2)左右两端分别固定有与所述定位轴(5)平齐的滑轮一(13)和滑轮二(14)，所述活动板(7)左右两面的细线分别绕过所述滑轮一(13)上部和所述滑轮二(14)上部并向下延伸，所述基板(2)上部设置有水平的刻度尺(15)。

2.根据权利要求1所述的一种胡克定律演示装置，其特征在于：所述基板(2)开有水平槽(16)，所述基板(2)上方有螺丝(17)旋入所述水平槽(16)内，所述刻度尺(15)镶嵌在所述水平槽(16)内，所述刻度尺(15)受所述螺丝(17)的压迫而固定。

3.根据权利要求1所述的一种胡克定律演示装置，其特征在于：所述细线挂钩(9)采用八个，所述细线挂钩(9)分布在所述活动板(7)左右两面的四个角上。

4.根据权利要求1所述的一种胡克定律演示装置，其特征在于：所述定位轴是光滑材质。

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