本实用新型专利技术公开了一种库仑定律的定量探究真空实验装置，包括安装基座，安装基座上设置有真空实验装置、夹持机构。本实用新型专利技术不仅可以保证带电电荷在玻璃管内处于真空状态，通过在玻璃管内部附设的塑料薄膜也可以有效解决其它介质对带电荷的影响，保证实验的准确性；通过在玻璃管端部设置的夹持机构，可以对玻璃管进行稳定的调整多组倾斜角度，并计算出对应的电荷间静电力大小；通过玻璃管外壁上刻度可以直接读出两电荷间的距离；通过导电针可以方便的改变玻璃管内电荷的带电量。本实用新型专利技术可有效的对库仑定律进行定量探究，也解决了传统实验装置中学生对库仑定律的片面、不深刻的理解，可以给学生提供实验操作的体验，培养学生的科学探究能力。学生的科学探究能力。学生的科学探究能力。
【技术实现步骤摘要】
一种库仑定律的定量探究真空实验装置
[0001]本技术属于教学教具
，具体的说，尤其涉及一种库仑定律的定量探究真空实验装置。
技术介绍
[0002]静电力相互作用的平方反比关系，是经过法国军事工程师库仑 (C
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A
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Coulomb，1736～1806)的实验测定才得以流传于世的。1785年，库仑利用自己的有关扭转力方面的知识，设计制作了一台精密的扭秤，进行了测定电力作用的实验。从这样的实验中，库仑得出了“带同类电的两球之间的排斥力，与两球中心之间距离的平方成反比”的结论。但限于历史阶段、科技水平等因素的限制，此实验的精度并不是很高，而且，用扭秤无法探究带异种电荷间的引力与距离之间的关系。这是因为，当小木球上的电荷在扭力为零的位置同固定电荷的位置之间运动时，扭力的大小与两球之间的距离呈线性规律变化(F扭＝k
′
θ＝kl)，而电荷之间的吸引力则与距离地平方关系呈反比变化(F电＝k/d2)，两者之间即使能够达到平衡，也是一种不稳定平衡。如果出现一个微扰动，电荷之间的吸引力就会比扭力增加的更快，往往导致两球相碰。库仑在论文中这样写道：“即使能达到平衡，最后两球也往往会相碰，这是因为扭秤十分灵活，多少会出现左右摇摆的缘故”。事实上，库仑后来是利用“电摆”装置证明了电吸引力与距离的平方反比关系。然而，尽管如此，库仑声称他还是首先使用了扭力同电吸引力平衡的方法进行了测量，并说明他由此得到电吸引力也满足平方反比律的结论。
[0003]在进行库仑定律的教学时，教师往往是先进行定性实验，然后再介绍库仑扭秤装置。限于仪器的精度及操作方面的问题，定量实验一般不进行演示，而这样无法培养学生的探究能力，而且缺乏操作的体验，同时会造成学生对库仑定律的片面、不深刻的理解。
技术实现思路
[0004]为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为，本技术提供了一种库仑定律的定量探究真空实验装置，包括安装基座，所述安装基座上设置有真空实验装置、用于夹持真空实验装置的夹持机构；
[0005]所述真空实验装置包括玻璃管和玻璃管封装盖；所述玻璃管一端开口，且所述玻璃管的开口端设置有外螺纹；所述玻璃管封装盖设置有与外螺纹配合的内螺纹，且所述玻璃管封装盖与玻璃管通过螺纹连接；所述玻璃管上设置有便于读出带电电荷距离的刻度标识,当玻璃管倾斜时，且从水平视角看，零刻度线与玻璃管内下端球形的带电电荷的球心对齐，这样另一电荷球心所对的刻度值即为两电荷间的距离；所述玻璃管封闭端、玻璃管封装盖端部均热熔有导电针，且针尖延伸至玻璃管内部，此处为了防止导电针直接与外部空气接触，在导电针处于玻璃管外部的端部设置密封胶套，用于导电针隔绝空气；
[0006]所述夹持机构包括玻璃管夹架，所述玻璃管夹架尾部设置有弧形板，所述弧形板中部设置有转动通孔，所述弧形板外边缘设置有转动齿牙；所述转动齿牙与设置在试验台
内部的驱动齿轮啮合连接；所述弧形板的转动齿牙内侧设置有便于读出试管夹架倾斜角度的刻度线；
[0007]所述夹持机构还包括固定设置在安装基座上的固定支座、所述固定支座上设置有与转动通孔相互配合的转动轴承；
[0008]优选的，所述玻璃管上还开设有便于玻璃管抽真空的抽吸通道，且所述抽吸通道上对应封装有密封盖。
[0009]优选的，所述安装基座上端面设置有万向水平仪。
[0010]优选的，所述玻璃管内壁贴附有塑料薄膜。
[0011]优选的，所述安装基座底部设置有用于驱动驱动齿轮的驱动电机。
[0012]优选的，所述玻璃管夹架远离弧形板的一侧设置有“Ε”形槽，所述“Ε”形槽的上下分别均设置有活动夹，所述活动夹相互靠近的一侧均设置有防滑垫；所述“Ε”形槽中部设置有支撑柱，且所述支撑柱靠近玻璃管的一端也设置有防滑垫。
[0013]优选的，所述活动夹相互靠近的一侧均设置有与支撑柱连接的夹紧弹簧。
[0014]优选的，所述安装基座底部设置有四条支撑腿，且四条所述支撑腿底部均设置有便于调节支撑腿高度的支撑腿调节机构。
[0015]优选的，所述支撑腿调节机构包括开设在支撑腿底部的升降安装槽，所述升降安装槽内螺纹连接有升降螺杆，所述升降螺杆远离支撑腿的一端设置有支撑帽。
[0016]有益效果：与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于，本实验装置不仅可以保证带电电荷在玻璃管内处于真空状态，同时通过在玻璃管内部附设的塑料薄膜也可以有效解决其它介质对带电荷的影响，保证了实验的准确性；另外，通过设置调节支撑腿高度的支撑腿调节机构，可以有效的对安装基座进行有效的调平，进而完成调零设置；通过在玻璃管端部设置的夹持机构，可以对玻璃管进行稳定的调整多组倾斜角度，根据读出的倾角大小计算出电荷间静电力的大小；根据玻璃管上的刻度尺直接读出两电荷间的距离；通过导电针方便的改变电荷的带电量。可以有效的对库仑定律进行探究，同时，也解决了传统实验装置中学生对库仑定律的片面、不深刻的理解，也可以给学生提供实验操作的体验，提高学生的科学探究能力。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为本实施例提供的一种库仑定律的定量探究真空实验装置整体结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0020]实施例
[0021]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实
施例中的特征可以相互组合。
[0022]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用不同于在此描述的其它方式来实施，因此，本技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
[0023]实施例，由说明书附图可知，本方案提供了一种库仑定律的定量探究真空实验装置，包括安装基座1，所述安装基座1上设置有真空实验装置2、用于夹持真空实验装置的夹持机构3；
[0024]所述真空实验装置2包括玻璃管201和玻璃管封装盖202；所述玻璃管 201一端开口，且所述玻璃管201的开口端设置有外螺纹；所述玻璃管封装盖202设置有与外螺纹配合的内螺纹，且所述玻璃管封装盖202与玻璃管201通过螺纹连接；所述玻璃管201上设置有便于读出带电电荷距离的刻度标识207；
[0025]所述夹持机构包括玻璃管夹架311，所述玻璃管夹架311尾部设置有弧形板301，所述弧形板301中部设置有转动通孔，所述弧形板外边缘设置有转动齿牙；所述弧形板的转动齿牙302内侧设置有便于观察试管夹架倾斜角度的刻度线302；且所述转动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种库仑定律的定量探究真空实验装置，包括安装基座，其特征在于，所述安装基座上设置有真空实验装置、用于夹持真空实验装置的夹持机构；所述真空实验装置包括玻璃管和玻璃管封装盖；所述玻璃管一端开口，且所述玻璃管的开口端设置有外螺纹；所述玻璃管封装盖设置有与外螺纹配合的内螺纹，且所述玻璃管封装盖与玻璃管通过螺纹连接；所述玻璃管上设置有便于读出球形带电电荷距离的刻度标识,且当玻璃管倾斜时，从水平视角看，零刻度线与玻璃管内下端球形带电电荷的球心对齐；所述玻璃管封闭端、玻璃管封装盖端部均热熔有导电针，且针尖延伸至玻璃管内部；所述夹持机构包括玻璃管夹架，所述玻璃管夹架尾部设置有弧形板，所述弧形板中部设置有转动通孔，所述弧形板外边缘设置有转动齿牙；所述转动齿牙与设置在试验台内部的驱动齿轮啮合连接；所述弧形板的转动齿牙内侧设置有便于读出试管夹架倾斜角度的刻度线；所述夹持机构还包括固定设置在安装基座上的固定支座、所述固定支座上设置有与转动通孔相互配合的转动轴承。2.根据权利要求1所述的一种库仑定律的定量探究真空实验装置，其特征在于,所述玻璃管上还开设有便于玻璃管抽真空的抽吸通道，且所述抽吸通道上对应封装有密封盖。3.根据权利要求1所述的一种库仑定律的定量探究真空实验装...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭常勇，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：新型
国别省市：
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