[實用新型]一種用于實驗教學的彈簧裝置

有效

• 申請號: 201420409487.4
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN203982629U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 趙瑜
• 申請（專利權）人: 溫州天力彈簧有限公司
• 主分類號: G09B23/08
• 分類號: G09B23/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及物理力學實驗領域，尤其是涉及一種于用于實驗教學的彈簧裝置。

背景技術

電生磁原理：如果一條直的金屬導線通過電流，那么在導線周圍的空間將產生圓形磁場。導線中流過的電流越大，產生的磁場越強。磁場成圓形，圍繞導線周圍。以往我們觀察實驗現象的方式都是通過在通電導線的邊上放一枚指南針，實驗現象不夠明顯，也不夠直觀，達不到理想的教學目的。

彈簧公式F=KX，其中K為彈性系數，X為拉伸位移，F是拉力值，現有物理力學實驗中對彈簧的實驗主要分為驗證性和測試性兩種方式：測試實驗是對彈簧給定受力大小和拉伸位移，通過直線繪制計算得到彈簧系數K；驗證方式是已知彈性系數K，觀察拉伸位移X和受力變化F，是否滿足F=KX公式。不管是驗證性實驗還是測試性實驗，現有技術的使用實驗方式都不夠明顯表現實現實驗現象，觀察和操作都不夠方便。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種可以很好的、更加直觀的讓學生了解和觀察實驗現象，并記錄實驗數據，用以驗證科學理論，計算未知量的用于實驗教學的彈簧裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案，一種用于實驗教學的彈簧裝置，包括彈簧組件、電路組件和驅動單元，所述彈簧組件包括彈簧和測量彈簧形變的標尺，電路組件包括閘刀開關、電源和用于連接的導線，驅動單元控制閘刀開關的開合，電源、閘刀開關和彈簧通過導線依次電連接。

通過采用上述技術方案，一種用于實驗教學的彈簧裝置，包括彈簧組件、電路和驅動單元，彈簧組件包括彈簧和測量彈簧形變的標尺，電路包括閘刀開關、電源和用于連接的導線，驅動單元控制閘刀開關的開合，電源正極連接閘刀開關一端，閘刀開關對應電源的另一端連接至彈簧的一端，彈簧對應閘刀開關的另一端連接至電源負極，彈簧單匝間不接觸或者絕緣，彈簧通電時相當于一個通電螺線管，每匝彈簧相當于環形電流，每匝彈簧中電流方向相同，兩匝彈簧間形成異名磁場，磁感線方向相反，根據同向電流之間相互吸引可知，每匝彈簧都與相鄰彈簧相互吸引，于是彈簧整體會收縮，標尺可以很好的記錄彈簧因為受到磁力而產生形變的長度，當閘刀開關斷開時，彈簧會因為自身彈力而伸長，在不斷開閉合開關的過程中，彈簧會不斷的上下振動。本實用新型用于實驗教學，可以很好的、更加直觀的讓學生了解和觀察實驗現象，并記錄實驗數據，用以驗證科學理論，計算未知量。

本實用新型進一步設置為，驅動單元為偏心輪組件，偏心輪組件包括驅動電機、偏心輪、限位圈、連接桿和用于限制連接桿位置的固定支架，偏心輪連接在驅動電機上，限位圈與連接桿固定連接，連接桿與偏心輪相互抵觸，連接桿與偏心輪聯動，限位圈與閘刀開關聯動連接。

通過采用上述技術方案，驅動單元為偏心輪組件，偏心輪組件包括驅動電機、偏心輪、限位圈、連接桿和用于限制連接桿位置的固定支架，偏心輪連接在驅動電機上，限位圈與連接桿固定連接，連接桿與偏心輪相互抵觸，連接桿與偏心輪聯動，固定支架使連接桿只會沿連接桿方向上產生偏移，通過偏心輪旋轉帶動限位圈在垂直方向上下移動，限位圈通過連接桿與偏心輪從動運動，在偏心輪旋轉過程中，由于偏心輪外表面距偏心輪中心位置長度的變化，使閘刀開關實現閉合和斷開。實現閘刀開關的閉合，偏心輪設計簡單，方便，也可以很好的控制電路。

本實用新型進一步設置為，偏心輪外表面具有磁性，連接桿由可以和磁性相配合的金屬材質制成。

通過采用上述技術方案，偏心輪外表面具有磁性，并且連接桿由可以和磁性相配合的金屬材質制成，這樣可以使連接桿貼合在偏心輪的外表面上，在偏心輪轉動時，通過從動驅動使限位圈產生位移。

本實用新型進一步設置為，所述彈簧由導電金屬材質制成。

通過采用上述技術方案，該彈簧連接于電路中，通過電生磁原理實現彈簧的伸縮，彈簧必須導電，彈簧由導電金屬材質制成。

附圖說明

?圖1為本實用新型用于實驗教學的彈簧裝置的示意圖；

圖2為本實用新型彈簧組件的示意圖；

圖3為本實用新型驅動單元的示意圖。

附圖標注：1、電源；2、閘刀開關；21、偏心輪；22、限位圈；23、固定支架；24、連接桿；3、導線；4、彈簧；5、標尺。

具體實施方式

下面參照圖1至3對本實用新型進一步說明。