[实用新型]一种弹簧弹力实验仪

说明书

技术领域

本发明涉及物理力学实验领域，尤其涉及一种弹簧弹力实验仪。

背景技术

弹簧公式F=KX公式，其中K是弹性系数，X是拉伸位移，F是拉力值，现有物理力学实验中对弹簧的实验主要分为验证性和测试性两种方式：测试实验是对弹簧给定受力大小和拉伸位移，通过直线绘制计算得到弹性系数K；验证方式是已知弹性系数K,观察X是拉伸位移和F是受力的变化，是否满足F=KX公式。无论哪一种方式，现有技术都是采用目测的方式，在对弹簧给予不同的拉伸力下，记录多组对应的拉伸位移实验数据后，在直角坐标系中绘制F=KX直线来计算或验证弹性系数，观察操作不够方便。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术问题，设计一种弹簧弹力实验仪。该实验仪能改变惯常的实验方式，通过光线反射，同时标定实验数据，并表现出F=KX直线。

本实用新型的技术方案是：一种弹簧弹力实验仪，包含直角坐标系平面，直角坐标系平面的X轴处有可延X轴水平方向拉伸的弹簧拉伸器，直角坐标系平面的Y轴处有拉力标尺；直角坐标系平面的原点处铰接有标杆，标杆上有可延标杆移动的反射镜，且反射镜向Y轴倾斜45°角；弹簧拉伸器包括弹簧，拉力称，弹簧的固定端在直角坐标系平面的原点处，弹簧的拉伸端连接拉力称，拉伸端上有垂直X轴发射聚光束的发射器；该聚光束可被反射镜水平反射到所述的拉力标尺上。

作为一种优选，标杆是透明材质，标杆上有从原点处起始的直线。

作为一种优选，直角坐标系平面是铁质的，标杆上有磁铁。

作为一种优选，拉力称通过连接安装在X轴末端的卷线器产生并保持拉力。

作为一种优选，拉力标尺还包括显示屏。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

1、弹簧的拉伸端上有垂直X轴发射聚光束的发射器；该聚光束可被标杆的反射镜水平反射到所述的拉力标尺上。若验证已知弹簧弹性系数下的F=KX直线，可以将铰接在直角坐标系平面的原点处的标杆旋转到该直线的对应位置，观察拉力标尺上的光点所表明的弹簧受力是否等于拉力计的值；若求取未知弹簧的弹性系数K，则可以旋转标杆，使得标杆上的反射镜将光束反射到与拉力计显示数值相一致的拉力标尺的数值上，此时的标杆的位置就是所求的F=KX直线。实验操作非常方便，不需要人为记录数据绘制F=KX直线。

2、标杆是透明材质，标杆上有从原点处起始的直线。使得标杆所对应的F=KX直线更加精确；直角坐标系平面是铁质的，标杆上有磁铁。使得标杆旋转和稳定更加方便。拉力标尺还包括显示屏，可以将拉力计的数据显示在显示屏上，让光点所在拉力标尺上的值更方便的与拉力计数值作对比。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图；

具体实施方式

一种弹簧弹力实验仪，包含直角坐标系平面1，直角坐标系平面1的原点处30铰接有标杆3，标杆3上有可延标杆移动的反射镜32，且所述的反射镜32向Y轴倾斜45°角；标杆3是透明材质，标杆上有从原点处起始的直线33，该直线33能够更加精确的代表F=KX弹簧公式直线。直角坐标系平面1是铁质的，标杆3上有磁铁31。当转动标杆3绕原点处30转动到所需位置，可以用磁铁31固定位置。

直角坐标系平面1的X轴表示拉伸位移，X轴处有可延X轴水平方向拉伸的弹簧拉伸器2，弹簧拉伸器2包括弹簧21，拉力称24，弹簧21的固定端20在直角坐标系平面1的原点处30位置，弹簧21的拉伸端22的挂钩23连接拉力称24，拉力称24通过连接安装在X轴末端的卷线器25产生并保持拉力。拉伸端22上有垂直X轴发射聚光束的发射器26；发射器26照射在X轴上的点就是弹簧21的拉伸位移量。

直角坐标系平面1的Y轴表示弹簧21的拉力值，与Y轴平行处有拉力标尺4，拉力标尺4上还有一显示屏41，可以将拉力计24的数据显示在显示屏41上，该聚光束可被反射镜32水平反射到拉力标尺40上。

若验证已知弹簧弹性系数下的F=KX直线，可以将透明材质的标杆3旋转，将标杆3上的直线33对应到给定的F=KX直线位置，观察拉力标尺40上的光点所表明的弹簧受力是否等于拉力计的值；若求取未知弹簧的弹性系数K：则可以旋转标杆3，由于保证反射镜32的转动轴在直线33上，通过旋转反射镜32，可以保证始终向Y轴倾斜45°角，并且光束照射到反射镜32的位置正好在标杆的直线33上，使得当光束反射到与拉力计24显示数值相一致的拉力标尺40的数值上时，标杆3的直线33位置就是所求的F=KX直线。实验操作非常方便，不需要人为记录数据绘制F=KX直线。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。