[实用新型]直接测量力臂的新型力矩盘

说明书

直接测量力臂的新型力矩盘属采用机械方法为特征的计量设备技术领域。

目前在各中学物理课利用原始力矩盘验证转动物体平衡条件实验教学中，为了测量各作用力的力臂长度，得将力矩盘取下，从力矩盘中心点向各力的作用线或其延长线做出多条垂线才能分别测量出各力臂的长度，然后计算出各力矩大小，进一步验证转动物体的平衡条件。这一实验繁琐，操作时间长，实验误差大，演示实验不直观，教师无充裕时间讲解，学生理解消化实验课内容更不充分。

本实用新型设计的目的：可直接迅速测得各力臂的长度，克服现有力矩盘之不足，减少不必要的繁琐过程。

本实用新型由横梁、支架、底座、弹簧秤、力矩盘、测力臂长度装置组成。

横梁上固定有滑杆、挂有弹簧秤的滑套可在滑杆上沿水平方向任意滑行，用顶丝可将滑套固定在滑杆上的任意一点。力矩盘中心有孔，可套于固定在支架上的水平轴上，并可沿轴在垂直面内任意旋转。测力臂长度的装置由刻度尺、两根导轨、滑块、指针、顶丝组成。刻度尺一端有孔，孔中心点为刻度尺的零点，刻度尺的孔，也套于支架上的水平轴上，并可沿轴任意转动，顶丝可将刻度尺固定在任意角度的位置上，以便于测量各力臂的长度。两根导轨的两端固定于刻度尺上并同刻度尺处于平行状态，指针固定在套于导轨上的两滑块上，指针同导轨及刻度尺处于垂直位置，当沿轴旋转刻度尺并使指针同某一个力的作用线相互重合，用顶丝将刻度尺固定在轴上，则指针下刻度尺的读数即为该作用力的力臂长度。用同样方法可直接测得其他各作用力的力臂长度。

直接测量力臂的新型力矩盘的特点：

1、操作方便、读数直观、节约时间、不用取下力矩盘可直接测量出力臂长度；

2、结构简单，生产制造容易；

3、测力计在滑杆上的位置，任意可调；

4、演示实验教学效果好。

附图说明：

图1、总体结构联接图。其中：1刻度尺、2导轨、3指针、4滑块、5、6顶丝、7滑块、8滑杆、9弹簧秤、10横梁、11支架、12底座、13、14、15法码、16轴、17力矩盘。

最佳实施例：

将挂有弹簧秤9的滑套7滑至滑杆8上的任意位置，旋紧顶丝6，弹簧秤9的下端挂于力矩盘17上，再把法码13、14、15分别挂于力矩盘17的不同位置上，力矩盘17此时处于转动平衡状态。

测量各力臂长度的步骤：

将刻度尺1沿轴16转动，同时移动指针3使其与测力计9的作用线相重合，用顶丝5把刻度尺1固定住，则指针3指示的刻度尺1上的刻度即为测力计9作用于力矩盘17上的力臂长度。旋开顶丝5把刻度尺1旋至轴16右侧的水平位置，再用顶丝5把刻度尺1固定住，沿导轨2移动指针3使其与法码13的作用线相重合，则指针3指示的刻度尺1上的刻度即为法码13作用于力矩盘上的力臂长度。同理可测出法14和法码15作用于力矩盘17上的各力臂长度。