一种基于轻质杠杆的库仑力实验仪制造技术

本实用新型专利技术提出了一种基于轻质杠杆的库仑力实验仪，设置了摆球和空心导体球，两球均与高压直流电源的同极相连接，摆球在库仑排斥力作用下会偏离竖直方向；控制滑动座的位置不变，调节高压直流电源输出电压，观察摆球偏角的变化，即可探究库仑力与电荷量间的定性关系；再调节移位架，改变摆球的位置并确保其球心和空心导体球的球心处于该库仑力实验仪所标定的直线上，再结合读数系统，测出两球心间距r以及滑动座悬挂点与库仑力实验仪所标定的直线间的距离h，则可间接测出库仑力F；同样，改变高压直流电源输出电压，测量多组F和r，即可探究库仑力F与两球心间距r间的定量关系。

A Coulomb force experiment instrument based on light lever

【技术实现步骤摘要】
一种基于轻质杠杆的库仑力实验仪
本技术涉及教学仪器
，具体涉及一种基于轻质杠杆的库仑力实验仪，用于在教学中演示和探究库仑力与哪些因素有关。
技术介绍
当前教学中用于演示、探究影响电荷间相互作用力的因素的实验仪器，如图1所示。该实验所涉及到的主要部件包括：球形导体О和静电摆，影响因素自然也来自于这两者。主要从以下四个方面分析影响因素：一是分析球形导体О和摆球所带电荷量和漏电情况；二是分析静电摆的质量与体积对其摆动情况的影响；三是分析摆球与球形导体О间的距离r如何确定；四是分析如何选择悬挂线。通过分析，可以发现图1所示实验在以下问题或不足：1.受实验环境的影响较大，必需保证所处环境干燥。由于摆球和球形导体О，在潮湿的环境中，放电极快，这导致实验现象不明显，甚至根本没有办法做出实验现象，这使得教学的时间和地点受到限制，影响正常教学。2.只能探究电荷间的相互作用力与距离的定性关系，不能探究电荷间相互作用力与距离的定量关系，难以突出及突破本节教学内容的重点与难点。3.球形导体О和摆球的带电量的维持。球形导体О和摆球如果均当做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轻质杠杆的库仑力实验仪，其特征在于，包括主箱体(1)、滑动座(2)、静电摆(3)、移位架(4)、空心导体球(5)和读数系统组成；所述滑动座(2)、所述静电摆(3)、所述移位架(4)和所述空心导体球(5)均设置在所述主箱体(1)内，所述读数系统设置在所述主箱体(1)的外壁上，所述滑动座(2)设置在所述移位架(4)上，所述静电摆(3)设置在所述滑动座(2)上，所述空心导体球(5)设置在所述移位架(4)的下方；其中，/n所述主箱体(1)包括：箱盖(11)、牵引绳缠绕轮(12)、牵引绳通孔(13)、摆球接线柱(14)、齿条限位槽(15)、传动杆通孔(16)、固定尺放置架(17)和电源接线柱...

【技术特征摘要】
1.一种基于轻质杠杆的库仑力实验仪，其特征在于，包括主箱体(1)、滑动座(2)、静电摆(3)、移位架(4)、空心导体球(5)和读数系统组成；所述滑动座(2)、所述静电摆(3)、所述移位架(4)和所述空心导体球(5)均设置在所述主箱体(1)内，所述读数系统设置在所述主箱体(1)的外壁上，所述滑动座(2)设置在所述移位架(4)上，所述静电摆(3)设置在所述滑动座(2)上，所述空心导体球(5)设置在所述移位架(4)的下方；其中，
所述主箱体(1)包括：箱盖(11)、牵引绳缠绕轮(12)、牵引绳通孔(13)、摆球接线柱(14)、齿条限位槽(15)、传动杆通孔(16)、固定尺放置架(17)和电源接线柱(18)；所述牵引绳缠绕轮(12)和所述牵引绳通孔(13)设置在所述主箱体(1)的外侧，且两者的轴线位于同一水平面上；所述牵引绳通孔(13)用于牵引绳(21)从所述主箱体(1)的内侧壁穿出，缠绕在所述牵引绳缠绕轮(12)上；所述摆球接线柱(14)和所述电源接线柱(18)用于和直流电源相连，确保摆球(34)和空心导体球(5)带同种电荷；所述齿条限位槽(15)设置在所述主箱体(1)的内侧壁上，用于放置竖直可动齿条(43)；所述传动杆通孔(16)设置在所述主箱体(1)的两侧，用于设置传动杆(45)；所述固定尺放置架(17)设置在所述主箱体(1)的底部外侧，用于放置固定尺(65)；
所述滑动座(2)包括：牵引绳(21)、阻尼槽(22)、水平滑轨通孔(23)、V型导电悬挂杆(24)和滑动座接线柱(25)；所述牵引绳(21)用于牵引所述滑动座(2)在所述水平滑轨(41)上左右移动；所述阻尼槽(22)和阻尼片(35)结合使用，使所述静电摆(3)在摆动的情况下快速止动；所述水平滑轨通孔(23)用于所述水平滑轨(41)穿过所述滑动座(2)；所述V型导电悬挂杆(24)用于悬挂所述静电摆(3)，且结合所述滑动座接线柱(25)，使所述静电摆(3)带电；
所述静电摆(3)包括：配重(31)、M型导电悬挂杆(32)、摆杆(33)、摆球(34)和阻尼片(35)；所述配重(31)设置在所述静电摆(3)的顶部，使所述静电摆(3)除去摆球(34)外的剩余部分的重心在所述M型导电悬挂杆(32)的两悬挂点的连线上，便于测量摆球(34)所受的库仑力；所述摆杆(33)包括用于导线穿过的导线通孔(331)，确保所述摆球(34)带电；
所述移位架(4)包括：水平滑轨(41)、衔接块(42)、竖直可动齿条(43)、齿轮(44)、传动杆(45)和手轮(46)；所述衔接块(42)将所述水平滑轨(41)和所述竖直可动齿条(43)固定地连接在一起，并使其相垂直，确保所述滑动座(2)能够在二维平面内自由移动；
所述空心导体球(5)包括：绝缘支撑杆(51)；所述绝缘支撑杆(51)用于支撑所述空心导体球(5)，并确保绝缘；
所述读数系统包括：竖直激光测距仪(61)、竖直测距反光片(62)、数据显示屏(63)、水平测距反光片架(64)、固定尺(65)和激光笔(66)...

【专利技术属性】
技术研发人员：余登炯，景培书，林亚萍，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：新型
国别省市：上海;31