1.本实用新型涉及物理实验仪器技术领域，特别是一种改进型弹簧劲度系数实验仪。
背景技术：
2.弹簧劲度系数实验仪在物理实验教学中用来测量轻弹簧的劲度系数。传统的实验测量仪器在测量过程中，在主尺顶部安装弹簧，再依次挂入吊钩、初始砝码，使小指针被夹在两个初始砝码中间，下方的初始砝码通过吊钩和金属丝连接砝码托盘。砝码托盘中依次放入10个1.0g砝码，每个砝码放入托盘后，通过主尺和游标尺读出小指针的位置，依次记下对应的位置值。根据每次放入或取下砝码时弹簧所受的重力和对应的拉伸值，利用逐差法，计算出弹簧的劲度系数。读取位置读数时，调整小游标的高度使小游标左侧的基准刻线大致对准指针，锁紧固定小游标的锁紧螺钉，然后调整视差，先让指针与镜子中的虚象重合，再调节小游标上的调节螺母，使得小游标上的基准刻线在观察者的视差已被调整好的情况下被指针挡住，通过主尺和游标尺读出读数(读数原理和方法与游标卡尺相同)。显然，在实际操作过程中，学生每次添加砝码后，轻弹簧会不停振动，甚至指针发生偏转，而读数时每次都必须调节至“三线对齐”，导致操作过程繁琐且耗费时间，测量误差较大。
技术实现要素：
3.本实用新型为了有效的解决上述背景技术中的问题，提出了一种改进型弹簧劲度系数实验仪，具体技术方案如下；
4.一种改进型弹簧劲度系数实验仪，包括底座，底座上固定有立柱，立柱侧部固定有主尺，主尺的下端连接有弹簧，其特征在于，所述弹簧的下端通过磁阻尼减振装置与砝码托盘连接，所述磁阻尼减振装置包括铝管套筒和磁铁挂钩，所述磁铁挂钩置于所述铝管套筒内，所述铝管套筒包括透明有机玻璃管、上铝管、下铝管和玻璃管准线，所述磁铁挂钩包括pvc支架、上nd磁铁、下nd磁铁以及钢丝准线；所述上铝管和下铝管分别固定在所述透明有机玻璃管的内部上下两侧，中间留有间隙，在透明有机玻璃管的中心环周设置所述玻璃管准线，所述上nd磁铁和下nd磁铁分别固定在所述pvc支架的上下两侧，钢丝准线固定在pvc支架的中心环周，在上nd磁铁的上部固定有上挂钩，上挂钩与所述弹簧连接，所述下nd磁铁的下部固定有下挂钩，所述下挂钩与所述砝码托盘连接，所述铝管套筒与游标尺连接，游标尺与所述主尺连接。
5.优选地，所述底座上设有水平调节螺钉。
6.优选地，所述立柱的顶部固定有横梁，横梁的一端通过可调节吊钩与所述弹簧连接。
7.与现有技术相比，本实用新型的有为益效果是：本装置在弹簧与砝码托盘之间安装磁阻尼减振装置，在每次添加砝码后，轻弹簧会振动，引起磁阻尼效应，进而利用磁阻尼减振效应可使弹簧快速平衡稳定。然后调节游标卡尺，使磁阻尼减振装置中铝管套筒上的
准线与内部磁铁挂钩的准线对齐，再通过立柱上的主尺与游标卡尺，准确读出位置读数，大大提高了测量精确度，节省时间，提高实验效率。磁阻尼效应是由于弹簧振动带动磁铁挂钩振动，使磁铁挂钩与铝管套筒产生相对运动，从而在磁铁挂钩和铝管套筒之间产生的，弹簧稳定后磁阻尼效应消失，并不影响弹簧的平衡位置。并且该磁阻尼减振装置制作成本低，使用方便。
附图说明
8.图1为本实用新型的立体图；
9.图2为本实用新型中铝管套筒的立体图；
10.图3位本实用新型中磁铁挂钩的立体图。
具体实施方式
11.下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1所示，一种改进型弹簧劲度系数实验仪，包括底座1，底座上固定有立柱2，立柱侧部固定有主尺3，立柱的顶部固定有横梁9，横梁的一端通过可调节吊钩10的下端连接有弹簧4，所述弹簧的下端通过磁阻尼减振装置5与砝码托盘6连接。
12.如图2所示，所述磁阻尼减振装置包括铝管套筒51和磁铁挂钩52，所述磁铁挂钩置于所述铝管套筒内，所述铝管套筒包括透明有机玻璃管511、上铝管512、下铝管513和玻璃管准线514，所述上铝管和下铝管分别固定在所述透明有机玻璃管的内部上下两侧，中间留有间隙，在透明有机玻璃管的中心环周设置所述玻璃管准线。
13.如图3所示，所述磁铁挂钩包括pvc支架521、上nd磁铁522、下nd磁铁523以及钢丝准线524；所述上nd磁铁和下nd磁铁分别固定在所述pvc支架的上下两侧，钢丝准线固定在pvc支架的中心环周，在上nd磁铁的上部固定有上挂钩525，上挂钩与所述弹簧连接，所述下nd磁铁的下部固定有下挂钩526，所述下挂钩与所述砝码托盘连接，所述铝管套筒与游标尺7连接，游标尺与所述主尺连接。铝管套筒固定在游标尺上，随着游标尺的调节可以上下移动，在测量弹簧劲度系数操作过程中，添加砝码后，弹簧发生振动，带动磁铁挂钩一起振动，利用磁铁挂钩和铝管套筒之间的磁阻尼效应使弹簧快速达到平衡稳定，调节游标卡尺，使铝管套筒的准线与磁铁挂钩准线对齐，然后通过主尺和游标卡尺准确读出位置读数，提高实验效率和精确度。
14.为了对底座进行调平，所述底座上设有水平调节螺钉8。
15.为了便于调节弹簧的位置，所述立柱的顶部固定有横梁9，横梁的一端通过可调节吊钩10与所述弹簧连接。
16.1.将弹簧挂在带有刻度尺的立柱的顶部吊钩上，下方依次上磁阻尼减振装置，砝码托盘，弹簧稳定时，调节游标卡尺，使铝管套筒的准线与磁铁挂钩准线对齐，然后通过主尺和游标卡尺读取位置读数。
17.2.在砝码盘中放入1g砝码，由于图2中磁阻尼减振装置的磁阻尼效应，弹簧很快会处于平衡达到稳定状态，按照步骤1，读出此刻主尺与游标卡尺的读数。
18.3.重复步骤2，依次放入9个1g砝码，分别读取位置读数；再从托盘中依次将10个砝码一个一个取下，分别读取相应的位置读数。
19.4.根据每次加入和取下砝码时弹簧所受的重力和对应的拉伸值，利用逐差法，可求得弹簧的劲度系数。
20.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
技术特征：
1.一种改进型弹簧劲度系数实验仪，包括底座，底座上固定有立柱，立柱侧部固定有主尺，主尺的下端连接有弹簧，其特征在于，所述弹簧的下端通过磁阻尼减振装置与砝码托盘连接，所述磁阻尼减振装置包括铝管套筒和磁铁挂钩，所述磁铁挂钩置于所述铝管套筒内，所述铝管套筒包括透明有机玻璃管、上铝管、下铝管和玻璃管准线，所述磁铁挂钩包括pvc支架、上nd磁铁、下nd磁铁以及钢丝准线；所述上铝管和下铝管分别固定在所述透明有机玻璃管的内部上下两侧，中间留有间隙，在透明有机玻璃管的中心环周设置所述玻璃管准线，所述上nd磁铁和下nd磁铁分别固定在所述pvc支架的上下两侧，钢丝准线固定在pvc支架的中心环周，在上nd磁铁的上部固定有上挂钩，上挂钩与所述弹簧连接，所述下nd磁铁的下部固定有下挂钩，所述下挂钩与所述砝码托盘连接，所述铝管套筒与游标尺连接，游标尺与所述主尺连接。2.根据权利要求1所述的改进型弹簧劲度系数实验仪，其特征在于，所述底座上设有水平调节螺钉。3.根据权利要求1所述的改进型弹簧劲度系数实验仪，其特征在于，所述立柱的顶部固定有横梁，横梁的一端通过可调节吊钩与所述弹簧连接。
技术总结
本实用新型涉及物理实验仪器技术领域，特别是一种改进型弹簧劲度系数实验仪，包括底座，底座上固定有立柱，立柱侧部固定有主尺，主尺的下端连接有弹簧，其特征在于，所述弹簧的下端通过磁阻尼减振装置与砝码托盘连接，所述磁阻尼减振装置包括铝管套筒和磁铁挂钩，所述磁铁挂钩置于所述铝管套筒内，所述铝管套筒包括透明有机玻璃管、上铝管、下铝管和玻璃管准线，所述磁铁挂钩包括PVC支架、上ND磁铁、下ND磁铁以及钢丝准线。本装置在弹簧与砝码托盘之间安装磁阻尼减振装置，在每次添加砝码后，轻弹簧会振动，引起磁阻尼效应，进而利用磁阻尼减振效应可使弹簧快速平衡稳定。减振效应可使弹簧快速平衡稳定。减振效应可使弹簧快速平衡稳定。
技术研发人员：金光浩 刘立娟 张守超 刘枝朋 冯志辉 石飞飞 朱飞
受保护的技术使用者：天津城建大学
技术研发日：2021.04.26
技术公布日：2021/12/17
再多了解一些
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