專利名稱:磁吸記憶式超重失重實驗儀的制作方法
技術領域:
本實用新型,涉及一種改進的超重、失重實驗儀器。是一種供中學物理教學使用的實驗儀器。用于演示物體在豎直方向上作加速運動時,所產生的超重、失重現象。
物體在豎直方向上作加速運動時,如果加速度向上,物體則處于超重狀態,懸掛物體的測力計,顯示的力會大于物件的重量;如果加速度方向向下,物體則處于失重狀態,測力計顯示的力就會小于物體重量,甚至讀數為零。超重、失重實驗儀就是為了演示這一力學規律的。
在實驗室里,由于儀器不能做得太大,物體處于超重或失重的時間就只能很短,又因人們視覺暫留影響,故難于直接觀察到超重、失重時,測力計的讀數變化。為此,人們設計出能記錄超重、失重時,測力計指針曾到達的位置的裝置。這就是記憶式超重、失重實驗儀。
現有的記憶式超重、失重實驗儀,把測力計的彈簧上、下伸縮的移動,通過齒輪變化為指針的圓弧移動,并利用齒輪和指針與測力計刻度的摩擦,使指針記錄下測力計曾達到的力的大小。以此來實現記憶超重、失重現象。
可是,由于齒輪機構的摩擦,與及指針與刻度面的摩擦,都不可能做得均勻。因此,現有的超重、失重實驗儀誤差較大,特別是當演示實驗終了時,重物突然停止運動,造成較大的沖擊,由于齒輪和旋針的慣性較大,還會使指針沖擊移動,導致指針反向偏,從而使實驗失敗,另方面,把測力計彈簧上、下伸縮,轉變為圓弧移動,實驗效果不直觀,也是缺點之一。
本實用新型的任務,是提供一種改進的超重、失重實驗儀,它有三個方面的特點一是直觀性,直接把超重、失重時,測力計彈簧的上、下伸縮,用記憶游標記錄下來;二是精確性,利用磁性膠條的均勻磁力,吸住慣性小的記憶游標,這樣,實驗的精確度,可使誤差小于5%;三是避免了實驗終了時造成沖擊而導致失敗的缺陷。
本實用新型的任務,是以如下方式完成的在測力計的指針上、下各放置一支輕質鐵片制成的記憶游標,測力計鋁質刻度板后面,貼上磁性膠條。當演示超重實驗時,測力計掛上重物,指針停止在測力計某一位置A上,表示了重物的重量,把下方的記憶游標撥到靠指針的A位處。當重物隨同測力計加速上升時,處于超重狀態,測力計彈簧伸長,指針下移,指針推動記憶游標也下移。當超重現象消失時,測力計指針要回到A位,而記憶游標卻被磁性膠條吸住,記錄下超重時的測力計讀數。因為磁性膠條的磁力均勻性,及記憶游標的慣性很小,所以誤差可控制到5%以內,也不會因沖擊而造成記憶游標誤動作。且直觀顯示了測力計彈簧的上下伸縮。
做失重實驗的原理與上述相同,只不過此時是利用上方記憶游標作記錄。
本實用新型,只需在測力計上固定上磁性膠條,再加上兩個鐵片做成的記憶游標,所以結構比齒輪、轉針式的簡單得多。又由于磁性膠條磁力均勻,鐵片記憶游標慣性小,所以能使誤差減小到5%以內,有抗沖擊能力,不因沖擊而使記憶游標誤動作。
本實用新型的具體結構,由以下的實施例及附圖給出。由滑輪1、輪架2、立柱3、底板9組成框架主體。測力計5由測力計指針6指示其內的彈簧力的大小。指針6的上方放置鐵片做成的記憶游標4;下方放置記憶游標7。則力計鋁質刻度板后面裝上兩條磁性膠條8。
當演示失重實驗時,把測力計5置于近輪架2的地方,測力計5下面掛重物,指針6指示出重物的重量,把記憶游標4撥到與指針6靠緊然后放開測力計與重物,讓它加速下落,處于失重狀態。這時測力計指針6會上移,從而推動記憶游標4上移,當失重現象消失時,磁性膠條8的磁力,就把記憶游標4吸引住,記錄下測力計指針曾到達的最大位置。
演示超重現象原理與上述相同、只是這時是利用記憶游標7實現記錄的。
作記憶游標4和7的材料用鐵磁性材料,如鐵片等做成,質量選0.3-3克較好。
磁性膠條8特性,以表面磁通在500-800高斯,拾重25-45克/厘米為好。
圖1為磁吸記憶式超重失重實驗儀的主體圖。圖2為該實驗儀上的測力計放大圖,圖2主要要說明兩條磁性膠條8所處的位置,在測力計鋁質刻度板后面。圖3為測力計的俯視圖,它進一步從俯視的角度說明磁性膠條8所處的位置。
權利要求1.磁吸記憶式超重失重實驗儀,其特征是有一個測力計(5),測力計指針(6)的上方有一個記憶游標(4),下方有一個記憶游標(7),測力計(5)面板后粘有磁性膠條(8)。
2.根據權利要求1所述的磁吸記憶式超重失重實驗儀,其特征是記憶游標(4)和(7)用鐵磁性材料制成,
3.根據權利要求1所述的磁吸記憶式超重失重實驗儀,其特征是磁性膠條(8)的表面磁通在500-800高斯。
專利摘要磁吸記憶式超重失重實驗儀。有一個測力計(5)測力計指針(6)的上方有一個記憶游標(4),下方有一個記憶游標(7),測力計(5)面板后粘有磁性膠條(8)。它有三個方面的特點;一是直觀性,直接把超重、失重時,測力計彈簧的上、下伸縮,用記憶游標記錄下來,二是精確性,利用磁性膠條的均勻磁力,把記憶游標吸住,使誤差小于5%,三是抗沖擊、利用磁力和游標慣性小,而避免了實驗時,重物沖擊造成的游標誤動作。
文檔編號G09B23/00GK2069147SQ89218439
公開日1991年1月9日 申請日期1989年10月20日 優先權日1989年10月20日
發明者余宙明 申請人:余宙明