[发明专利]一种压强作用原理演示装置

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种教学用品，特别涉及一种压强作用原理演示装置。

（二）背景技术

初中物理教材中关于压强与压力以及受力面积关系的演示中，通常在一块小木板的四角钉上长铁钉做成凳状，将四脚的长钉置于一块海绵上，在木板上放置砝码，砝码越多，海绵凹陷程度越大；若将方凳倒置，木板与海绵接触，由于接触面积变大，在放置相通重量的砝码时，海绵变形要小很多。通过这样的简单示范引出压强与压力以及接触面积的关系，但是该实验演示时对木凳下陷观察效果不理想，而且只能得出压力作用效果与压力和受力面积有关，但是不能得出具体的数量关系，不能让学生有更直接深刻的认识。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种能清楚表示压强与压力以及接触面积之间定量关系的压强作用原理演示装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种压强作用原理演示装置，包括底板、指示板和弹簧，其特征在于：所述底板和指示板垂直连接；所述底板中间固定有两排平行铁片；所述铁片两端各设有一个小孔，铁钉通过小孔将铁片固定在底板上；所述铁片上各焊接有四个弹簧，该弹簧上放置有承重板，该承重板中间钉有一根铁钉；所述铁钉顶端连接有一根铁丝，该铁丝另一端与指示针尾部小孔相连接；所述指示针与指示板铰接，铰接点位于指示板刻度底边中心处。

所述指示板上用标记笔标注有刻度。

所述弹簧为软质弹簧。

所述指针被铰接点分成尾部和针部，针部长度是尾部长度的3-5倍。

本发明使用时将底座放平，将承重板放在弹簧上，调整位置，让指针指在零刻度处，由于弹簧的压缩与受到的外力成正比，所以在承重板上放置不同重量的砝码，弹簧形变不同，承重板也随着弹簧形变向下移动，牵扯铁丝带动指针指示不同的刻度。由于指针与指示板铰接，指针被铰接点分成尾部和针部，针部长度是尾部长度的3-5倍，使得指针成为一个杠杆，由于杠杆原理，只要弹簧有稍微形变，指针会以铰接点为轴转动，就会显示一个明显的数值，从而可以明显的读出变化的大小。向承重板上依次放入砝码，通过指针可以读出不同的值，可得压强与压力成正比；将平板转动改变所压弹簧的数量，通过指针的指示可得压强与受力面积成反比。

本发明结构简单，使用方便，设计合理，应用灵活，通过弹簧的压缩变化反映压力的效果，又通过指针的偏转放大了小的变化，可见度大，效果好；而且可以得出压强与压力成正比，与受力面积成反比的定量关系，通过数值表现更加直观也更加利于理解；本发明实验器材简单，实用性强，值得广泛推广。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中，1底座，2指示板，3铁片，4弹簧，5承重板，6铁钉，7指针，8铁丝。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括底板1，指示板2和弹簧3，所述底板1和指示板2垂直连接；所述底板1中间固定有两排平行铁片4；所述铁片4两端各设有一个小孔，铁钉通过小孔将铁片4固定在底板1上；所述铁片4上各焊接有四个弹簧3，该弹簧3上放置有承重板5，该承重板5中间钉有一根铁钉6；所述铁钉6顶端连接有一根铁丝8，该铁丝8另一端与指示针7尾部小孔相连接；所述指示针7与指示板2铰接，铰接点位于指示板2刻度底边中心处。所述指示板2上用标记笔标注有刻度。所述弹簧3为软质弹簧。所述指针7被铰接点分成尾部和针部，针部长度是尾部长度的3-5倍。

本发明使用时将底座1放平，将承重板5放在弹簧3上，调整位置，让指针7指在零刻度处，由于弹簧3的压缩与受到的外力成正比，所以在承重板5上放置不同重量的砝码，弹簧3形变不同，承重板5也随着弹簧3形变向下移动，牵扯铁丝8带动指针7指示不同的刻度。由于指针7与指示板2铰接，指针7被铰接点分成尾部和针部，针部长度是尾部长度的3-5倍，使得指针成为一个杠杆，由于杠杆原理，只要弹簧3有稍微形变，指针7就会显示一个明显的数值，从而可以明显的读出变化的大小。向承重板5上依次放入砝码，通过指针可以读出不同的值，可得压强与压力成正比；例如在承重板5上放置一个砝码，指针7转动指示在刻度一上，放置两个砝码指针7会指在刻度二上，以此类推，可得压强与压力成正比。将承重板5转动改变所压弹簧的数量，通过指针的指示可得压强与受力面积成反比。例如承重板5压在八根弹簧3上，指针7转动指示在刻度一上，承重板5压在四根弹簧3上，指针7会指在刻度二上，以此类推，可得压强与受力面积成反比。