[发明专利]微小形变演示器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及物理实验设备领域，尤其涉及一种微小形变演示器及其使用方法。

背景技术

高级中学物理课本中，在讲到物理发生微小变形是这样描述的物理在力的作用下，有的明显能直接看到变形，有的变形很不明显，甚至看不到。但是事实上他是存在着微变形的，只能通过特殊的方法才能察觉到其微小变化，这种方法就是设法将坚硬物体发生的微小形变扩大化，使得肉眼能够明显观测到其变化。

教材教学举例说明中，其设计的方法是这样的，设置一个装满水的玻璃瓶，玻璃瓶上设有细管，细管底部淹没在玻璃瓶内的水中，细管内设有水，当按压玻璃瓶时，细管内的水水位会发生变化，从而断定玻璃瓶在按压的过程中产生了微变形。

但是这种方法，第一，当使用手去按压时，手中的温度会传导如玻璃瓶上，从而使内部水受热膨胀，细微的膨胀，将会导致细管内的水位发生变化，从而很难判断是否是由于玻璃瓶的微变形还是手部的温度导致细管内的水位发生变化，从而导致试验的不可靠性增加；

第二，这种方法并不能有效的测出微变形的具体数值，只能让学生知道玻璃瓶产生了微变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，能够防止温度对细管内水位变化的影响，且能够测出微变形的距离数值的微变形演示器及其使用方法。

所述微小形变演示器，包括玻璃瓶和细管，所述细管插在玻璃瓶内，一端延伸至玻璃瓶外部，细管与玻璃瓶连通，且细管竖直放置，所述玻璃瓶内充满水，且细管内设有半管水，还包括两个夹持钳、连接轴、两个长杆、立柱和标尺，所述两个夹持钳分别通过连接轴交叉固定在两个长杆上，所述两个夹持钳、连接轴、两个长杆组合形成剪子状，所述长杆的长度长于夹持钳的长度，长杆的长度为1m~1.5m，所述两个夹持钳相互配合夹持在玻璃瓶的侧面，所述两个长杆上的远离夹持钳的一端分别设有所述立柱，立柱与长杆垂直安装，且两个立柱相互平行，所述标尺设于两个立柱之间，且与两个立柱垂直，标尺的一端固定在一个立柱上，标尺的另一端穿过另一个立柱，并与其滑配连接。

进一步地：所述两个长杆上的远离夹持钳的一端设有把手。

进一步地：所述夹持钳、连接轴和长杆的材料均为金属钢。

进一步地：所述两个夹持钳的相对面呈凹弧面。

其使用方法步骤如下：拉开两个长杆，通过连接轴张开夹持钳，将两个夹持钳夹住玻璃瓶，夹住后，观察水位刻度和标尺的刻度，并记录基础数据，再轻微闭合长杆，当观察到水位变化即可停止，防止夹碎玻璃瓶，由于杠杆的原理，夹持钳轻微的位移，会使长杆末端产生较大的位移，其位移量被标尺所测量出来，此时记录水位数据和标尺的数据，将标尺数据减去之前的基础数据，即可得到玻璃瓶的微变形数据。

本发明结构简单合理，能够有效的测出玻璃瓶的微位移变化的数据，而且不需要手去按压，有效防止手部温度对内部水产生热胀冷缩效应，从而导致数据不准确的现象发生，而且使用时，操作简单，便于学生对物体受力产生微小变形的理解，便于教学。

附图说明

图1为本发明中的微小形变演示器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例及附图来说明本发明的内容。

请参阅图1，图1为本发明中的微小形变演示器的结构示意图。

所述微小形变演示器，包括玻璃瓶10和细管20，所述细管20插在玻璃瓶10内，一端延伸至玻璃瓶10外部，细管20与玻璃瓶10连通，且细管20竖直放置，所述玻璃瓶10内充满水，且细管20内设有半管水，其特征在于，还包括两个夹持钳30、连接轴40、两个长杆50、立柱60和标尺70，所述两个夹持钳30分别通过连接轴40交叉固定在两个长杆50上，所述两个夹持钳30、连接轴40、两个长杆50组合形成剪子状，所述长杆50的长度长于夹持钳30的长度，长杆50的长度为1m~1.5m，所述两个夹持钳30相互配合夹持在玻璃瓶10的侧面，所述两个长杆50上的远离夹持钳30的一端分别设有所述立柱60，立柱60与长杆50垂直安装，且两个立柱60相互平行，所述标尺70设于两个立柱60之间，且与两个立柱60垂直，标尺70的一端固定在一个立柱60上，标尺70的另一端穿过另一个立柱60，并与其滑配连接。

所述两个长杆50上的远离夹持钳30的一端设有把手51，便于手扶。

所述夹持钳30、连接轴40和长杆50的材料均为金属钢，使其硬度和刚度达到最大化，防止在操作过程中，由于夹持钳30、连接轴40和长杆50自身的弯曲变化，导致数据不准确的现象发生。

所述两个夹持钳30的相对面呈凹弧面，便于配合夹持玻璃瓶10。