胡克定律演示器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種中學物理教具，尤其涉及到一種胡克定律演示器。
【背景技術】
[0002]胡克定律是基本的力學定律之一，是數學與物理規(guī)律的完美結合，現階段中學教學中，胡克定律演示器一般為普通彈簧和鉤碼，在進行測量演示時，彈簧的伸長量通常是通過一側的直尺測得，此階段往往由于人眼的識別誤差導致讀數不夠準確，進而在計算中得到不夠準確的數值，與演示胡克定律所需要的結果有較大誤差，需多次調整和測量才能夠勉強驗證，不利于學生的學習效果，對教師教學也是較大的考驗。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的就是為了克服上述問題，提供了一種胡克定律演示器。
[0004]本實用新型的胡克定律演示器，是由底座、處理器、支架、演示彈簧、位移傳感器和鉤碼構成，底座內集成有處理器、外側設有LED顯示器和控制按鍵、上表面安裝有RFID識別器和支架；支架的橫臂上掛設有演示彈簧，演示彈簧的下方依次固定了位移傳感器和掛鉤；掛鉤下方掛有一個及以上的鉤碼，該鉤碼內設有RFID芯片；處理器依次與位移傳感器、LED顯示器、控制按鍵和RFID識別器電路聯接。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，底座的下方設有調節(jié)支腳。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，RFID識別器固定于演示彈簧的正下方。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，底座內設有電子水平儀，該電子水平儀與處理器電路聯接。
[0008]本實用新型的胡克定律演示器，結構簡單，操作方便，便于教學推廣，其全部過程高度自動化，減少了操作者進行手動操作和計算時產生的誤差，驗證結果準確，能夠讓學生直觀、明了地理解胡克定律。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的胡克定律演示器的結構圖；
[0010]圖2為本實用新型的胡克定律演示器的模塊圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型的胡克定律演示器，作進一步說明:
[0012]本實用新型的胡克定律演示器，是由底座1、處理器2、支架3、演示彈簧4、位移傳感器5和鉤碼6構成。
[0013]在底座I內集成有處理器2，用于對數據進行存儲和處理；在底座I的外側設有LED顯示器7和控制按鍵8，用于顯示測量值和狀態(tài)值、對實驗過程進行控制；在底座I上表面固定有支架3，支架3的橫臂上掛設有演示彈簧4，演示彈簧4的下方依次固定了位移傳感器5和掛鉤；掛鉤下方通過掛有一個及以上的鉤碼6來進行實驗演示，鉤碼6為不同質量值的鉤碼6，每一個鉤碼6內都設有唯一的RFID芯片11，在處理器2中存儲有每個RFID芯片11對應的鉤碼6的質量值。在底座1的上表面并且位于演示彈簧4的正下方安裝有RFID識別器9，用于識別鉤碼6中的RFID芯片11，并將讀取的信息發(fā)送至處理器2中。
[0014]處理器2依次與位移傳感器5、LED顯示器7、控制按鍵8和RFID識別器9電路聯接。
[0015]底座1內設有電子水平儀10，其與處理器2電路聯接，該電子水平儀10用于檢測本裝置的水平狀態(tài)，并通過LED顯示器7顯示水平狀態(tài)，在底座1的下方設有調節(jié)支腳12，可以通過調節(jié)支腳12來對本裝置進行調節(jié)找平，令本裝置測得結果更加精確。
[0016]本實用新型的胡克定律演示器，其具體使用方法如下:
[0017]將本裝置放置在一平面上，開機，裝置進行初始化，電子水平儀10檢測當前水平狀態(tài)并通過LED顯示器7顯示，操作者可以通過調整調節(jié)支腳12的伸縮量來進行裝置找平，水平狀態(tài)調試好后可以開始正式進行演示，演示彈簧4的數量為多根，多根演示彈簧4的彈性系數不相同并標識在演示彈簧4上，操作者取一根演示彈簧4并如圖1所示掛接在支架3上，并于演示彈簧4下方固定位移傳感器5，待演示彈簧4穩(wěn)定后，利用控制按鍵8設定此時演示彈簧4的伸長量歸零，然后將不同的鉤碼6掛在演示彈簧4下，操作者可以設計多種實驗方式，分次數掛接不同重量的鉤碼6，用以對比結果，當鉤碼6掛在演示彈簧4上后RFID識別器9識別鉤碼6中的RFID芯片11，獲得該鉤碼6的重量值，如果為多個鉤碼6則同時獲取全部鉤碼6的重量值傳輸至處理器2中進行累加(一個鉤碼6不需累加)，通過處理器2中存儲的重力系數轉換成重力即演示彈簧4受到的拉力，此時演示彈簧4伸長量能夠通過位移傳感器5獲得，根據胡克定律并通過上述測得的拉力和伸長量求得彈性系數，可以多種重量多次測量與演示彈簧4上標識的彈性系數作為對比，從而驗證胡克定律。
【主權項】
1.胡克定律演示器，是由底座(1)、處理器(2)、支架(3)、演示彈簧(4)、位移傳感器(5 )和鉤碼(6 )構成，其特征在于底座(1)內集成有處理器(2 )、外側設有LED顯示器(7 )和控制按鍵(8)、上表面安裝有RFID識別器(9)和支架(3);支架(3)的橫臂上掛設有演示彈簧(4)，演示彈簧(4)的下方依次固定了位移傳感器(5)和掛鉤；掛鉤下方掛有一個及以上的鉤碼(6 )，該鉤碼(6 )內設有RFID芯片(11);處理器(2 )依次與位移傳感器(5 )、LED顯示器(7 )、控制按鍵(8 )和RFID識別器(9 )電路聯接。2.根據權利要求1所述的胡克定律演示器，其特征在于底座(1)的下方設有調節(jié)支腳(12)。3.根據權利要求1所述的胡克定律演示器，其特征在于RFID識別器(9)固定于演示彈簧(4)的正下方。4.根據權利要求1所述的胡克定律演示器，其特征在于底座(1)內設有電子水平儀(10 )，該電子水平儀(10 )與處理器(2 )電路聯接。
【專利摘要】本實用新型的胡克定律演示器涉及一種中學物理教具，是由底座、處理器、支架、演示彈簧、位移傳感器和鉤碼構成，底座內集成有處理器、外側設有LED顯示器和控制按鍵、上表面安裝有RFID識別器和支架；支架的橫臂上掛設有演示彈簧，演示彈簧的下方依次固定了位移傳感器和掛鉤；掛鉤下方掛有一個及以上的鉤碼，該鉤碼內設有RFID芯片；處理器依次與位移傳感器、LED顯示器、控制按鍵和RFID識別器電路聯接。本實用新型的胡克定律演示器，結構簡單，操作方便，便于教學推廣，其全部過程高度自動化，減少了操作者進行手動操作和計算時產生的誤差，驗證結果準確，能夠讓學生直觀、明了地理解胡克定律。
【IPC分類】G09B23/08
【公開號】CN205068930
【申請?zhí)枴緾N201520873331
【發(fā)明人】李奕晴
【申請人】李奕晴
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月5日