[實(shí)用新型]一種測定摩擦系數(shù)的教具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420303872.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN203882489U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王清偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市第一中學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)器具，尤其涉及一種測定摩擦系數(shù)的教具。

背景技術(shù)

中學(xué)物理課上常常會(huì)采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)教具來分析摩擦力、摩擦系數(shù)、正壓力之間的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中，采用彈簧秤21拉著木塊22在木板23上做水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，從彈簧秤21上直接讀出拉力f大小，因?yàn)楫?dāng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊22水平方向受到的拉力f和木板23對(duì)木塊22的摩擦力是一對(duì)大小相等、方向相反的平衡力，因此只要保持拉力方向始終在水平方向上，那么，從彈簧秤21上讀取的拉力f大小就等于木板23對(duì)木塊22的摩擦力大小。又因?yàn)榇藭r(shí)，木塊22對(duì)木板23接觸面的正壓力N的大小與木塊22的重力大小相等，因此，按照摩擦系數(shù)的公式，得到接觸面的粗糙程度，即摩擦系數(shù)μ＝f/N，從而測定木板23與木塊22間的摩擦系數(shù)μ。

然而，在上述摩擦系數(shù)的測定方法中，既要保證對(duì)木塊施加的拉力是勻速的，還要保證該拉力是水平施加的，才能得到準(zhǔn)確測定的摩擦系數(shù)。現(xiàn)有的解決勻速的方法是利用一能夠控制勻速運(yùn)動(dòng)的智能設(shè)備24連接至彈簧秤21，并控制彈簧秤21拉著木塊22做勻速運(yùn)動(dòng)。但是還沒有一種方法能夠解決水平的問題，當(dāng)拉力非水平施加時(shí)，會(huì)產(chǎn)生力矩，彈簧秤21上的讀數(shù)就不能等同于摩擦力的大小，也就不能準(zhǔn)確測定摩擦系數(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確測定摩擦系數(shù)，能夠保證被測物體間發(fā)生勻速直線運(yùn)動(dòng)的測定摩擦系數(shù)的教具。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型公開了一種測定摩擦系數(shù)的教具，包括：

一底座，所述底座包括一底板及一設(shè)于所述底板側(cè)部的側(cè)板；

一電子稱，所述電子稱設(shè)于所述底板上；

一實(shí)驗(yàn)板，所述實(shí)驗(yàn)板水平滑動(dòng)連接于所述電子稱上；

一彈簧測力計(jì)，所述彈簧測力計(jì)沿所述實(shí)驗(yàn)板的滑動(dòng)方向水平連接于所述實(shí)驗(yàn)板與所述側(cè)板之間；

一實(shí)驗(yàn)輪，所述實(shí)驗(yàn)輪架設(shè)于所述實(shí)驗(yàn)板與所述底板之間；

一控制單元，所述控制單元驅(qū)動(dòng)連接所述實(shí)驗(yàn)輪，使所述實(shí)驗(yàn)輪勻速滾動(dòng)連接于所述實(shí)驗(yàn)板上。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述電子稱上設(shè)有滑輪組，所述實(shí)驗(yàn)板設(shè)于所述滑輪組上，并且所述實(shí)驗(yàn)板通過所述滑輪組水平滑動(dòng)連接于所述電子稱上。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述實(shí)驗(yàn)輪通過一傳動(dòng)架架設(shè)于所述實(shí)驗(yàn)板與所述底板之間，所述傳動(dòng)架包括一第一桿件、一第二桿件和一第三桿件，所述第一桿件的第一端固定于所述底板上，所述第一桿件的第二端與所述第二桿件的第一端樞接連接，所述第二桿件的第二端與所述第三桿件的第一端樞接連接，所述第三桿件的第二端連接所述實(shí)驗(yàn)輪。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述第三桿件的第二端設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸連接所述實(shí)驗(yàn)輪的旋轉(zhuǎn)中心，所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上，通過所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述實(shí)驗(yàn)輪繞所述旋轉(zhuǎn)中心勻速旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述驅(qū)動(dòng)單元為一電機(jī)。

本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是：通過在實(shí)驗(yàn)板的底部設(shè)置滑輪組，使得實(shí)驗(yàn)板在滑輪組上做水平直線運(yùn)動(dòng)，保證了當(dāng)實(shí)驗(yàn)板移動(dòng)時(shí)，與實(shí)驗(yàn)板水平連接的彈簧測力計(jì)上測得的讀數(shù)就是實(shí)驗(yàn)板受到的水平拉力的大小，即摩擦力大小；通過驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證了實(shí)驗(yàn)輪在實(shí)驗(yàn)板上做勻速滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的測定摩擦系數(shù)的教具的示意圖。

圖2是本實(shí)用新型一種測定摩擦系數(shù)的教具的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參閱圖2所示，本實(shí)用新型的一種測定摩擦系數(shù)的教具主要由一底座、一電子稱12、一彈簧測力計(jì)13、一實(shí)驗(yàn)板14、一實(shí)驗(yàn)輪15和一驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成。其中，底座呈L型，由一底板111和一側(cè)板112組成，側(cè)板112設(shè)于底板111的一側(cè)側(cè)部。電子稱12設(shè)于底板111上，電子稱12上設(shè)有滑輪組16，實(shí)驗(yàn)板14設(shè)于滑輪組16上，并且實(shí)驗(yàn)板14通過滑輪組16水平滑動(dòng)連接于電子稱12上，彈簧測力計(jì)13沿實(shí)驗(yàn)板14的滑動(dòng)方向水平連接于實(shí)驗(yàn)板14與側(cè)板112之間，通過在實(shí)驗(yàn)板14的底部設(shè)置滑輪組16，使得實(shí)驗(yàn)板14在滑輪組16上做水平直線運(yùn)動(dòng)，保證了當(dāng)實(shí)驗(yàn)板14移動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)13上測得的讀數(shù)就是實(shí)驗(yàn)板14受到的水平拉力。