[发明专利]一种切变模量与转动惯量实验仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种切变模量与转动惯量实验仪，属于科教器材技术领域。

背景技术

随着科教产品的更新换代和发展，社会需要的提高，高校和一些科研厂商也将目光转向科教产品市场。扭摆实验仪是本科及大中专院校物理学科教学实验仪器，可测量单根不同材料的切变模量。现有的此类实验仪机械结构复杂、实验操作繁琐，而学校实验室的客观情况及师生的共同愿望却要求此类实验仪结构简单紧凑，实验操作简单方便。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的缺陷，提出了一种切变模量与转动惯量实验仪，该演示仪结构简单、设置合理，用于物理教学系统中，测量单根不同材料的切变模量，该实验仪能让实验者了解物体的转动惯量、切变模量概念和原理，掌握物体的转动惯量、切变模量的测量方法，而且在演示的过程中效果明显，不会产生任何的操作故障，有利于学生的学习和老师的教学。

本发明所采用的技术方案是：一种切变模量与转动惯量实验仪，包括底座、立杆、数字式计数计时仪和环状刚体，底座上设有立杆，立杆的底端与底座相连，立杆的顶端设有扭动旋钮，扭动旋钮下方设有标志旋钮，并通过标志旋钮与待测材料的一端相连，待测材料的另一端与环状刚体相连，其中所述的数字式计数计时仪通过导线与底座相连。

在本发明中：所述底座的上方设有霍尔开关，与霍尔开关相邻的一侧设有铷铁硼小磁钢，铷铁硼小磁钢的一侧设有爪手。

在本发明中：所述的环状刚体上方设有横梁。

在本发明中：所述底座为三脚底座，其中每个支脚上均设有扣脚，扣脚能够保持底座稳定固定在接触面上，扣脚可以用橡胶材料制成。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果为：本发明结构简单、布局合理，用于物理教学系统中，测量单根不同材料的切变模量，该实验仪能让实验者了解物体的转动惯量、切变模量概念和原理，掌握物体的转动惯量、切变模量的测量方法，而且在演示的过程中效果明显，不会产生任何的操作故障，有利于学生的学习和老师的教学。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1.爪手；2.横梁；3.待测材料；4.霍尔开关；5.铷铁硼小磁钢；6.底座；7. 数字式计数计时仪；8.标志旋钮；9.扭动旋钮；10.环状刚体；11.立杆；12.扣脚。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

由图1可见，一种切变模量与转动惯量实验仪，包括底座6、立杆11、数字式计数计时仪7和环状刚体10，底座6上设有立杆11，立杆11的底端与底座6相连，立杆11的顶端设有扭动旋钮9，扭动旋钮9下方设有标志旋钮8，并通过标志旋钮8与待测材料3的一端相连，待测材料3的另一端与环状刚体10相连，其中所述的数字式计数计时仪7通过导线与底座6相连；所述底座6的上方设有霍尔开关4，与霍尔开关4相邻的一侧设有铷铁硼小磁钢5，铷铁硼小磁钢5的一侧设有爪手1。所述的环状刚体10上方设有横梁2；所述底座6为三脚底座，其中每个支脚上均设有扣脚12，扣脚12能够保持底座6稳定固定在接触面上，扣脚12可以用橡胶材料制成。

在使用的过程中，取下仪器上端夹头，并把它拧松，将钢丝一端插入夹头孔中，然后把夹头拧紧，用同样的方法，把钢丝的下端固定在爪手1的夹头上，转动上端的扭动旋钮9使爪手1一端的铷铁硼小磁钢5对准固定在立杆11上的霍耳开关4，同时调整霍耳开关4的位置，使之高度与小磁钢一致， 调节立杆11的两个底脚螺丝，使小磁钢靠近霍耳开关4，并使它们之间相距为8毫米左右， 转动横梁2上的标志旋钮8，使它的刻线与扭动旋钮9上的刻线相一致，当旋转扭动旋钮9一个角度后，即刻又恢复到起始位置，此时爪手1将绕钢丝作摆动，当铷铁硼小磁5钢靠近霍耳开关4约1.0cm距离时，霍耳开关4将导通，即产生计时触发脉冲信号。环状刚体10可水平放在爪手1上面作振动，也可以垂直装在爪,1下面作振动，爪,1还可以安置方柱形棒或圆柱形棒作振动，以测得不同的周期值，并求出钢丝材料的切变模量或刚体的转动惯量.

以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本发明的范围之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。