[實用新型]一種測定摩擦系數的物理實驗裝置

有效

• 申請號: 201520802425.4
• 申請日: 2015-10-10
• 公開（公告）號: CN205091240U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 岳芃
• 申請（專利權）人: 岳芃
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種教學工具，具體涉及一種測定摩擦系數的物理實驗裝置。

背景技術

摩擦系數是指兩表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有關，而和接觸面積的大小無關。依運動的性質，它可分為動摩擦系數和靜摩擦系數。滑動摩擦力是兩物體相互接觸發生相對滑動而產生的。

摩擦系數通常可以用摩擦角的方法測定，其方法一般是：將所要測量的兩物體中的其中一個傾斜放置作為斜面，另一個放在斜面體上沿其滑下，逐漸減小斜面傾角θ，可以發現，當θ達到某一數值θ0時，物體會下滑，則由μ＝tanθ0計算公式，根據摩擦角θ0，就可以知道此兩物體間μ的值。

中國專利(CN204516171U)公開了一種物理實驗裝置，也是通過上述方法測定摩擦系數，具體方案為包括底板，所述底板上安裝有支撐柱和支撐桿，所述支撐桿上端設置有第一轉軸，所述第一轉軸和支撐板一端連接，所述支撐板上部安裝有第二轉軸，所述第二轉軸上設置有吻合的軸承，所述軸承外壁上設置有固定圈，所述固定圈和繩索一端連接，繩索另一端和設置在支撐柱上端的第三轉軸連接，所述第三轉軸上連接有棘輪和手柄。本實用新型通過設置的支撐板角度可調，而且通過設置的量角器便于測量旋轉的角度，設置的夾持裝置可以夾持住不同材料的板片，從而可以測量不同材料的摩擦系數。該方案結構簡單，操作方便，但是仍然存在較大的缺陷，并且容易導致較大的誤差，由于支撐板在向上轉動時，是收到繩索的拉力，但是受力位置在支撐板的中央，并且由于繩索向上的拉力來源于棘輪的轉動力，因此在受力時，推動棘輪轉動以及支撐板中央受力兩重因素影響下，會導致支撐板在初始轉動時會受到大于平均拉力的力，引起震動，容易出現被測物的移動，導致誤差的產生。

實用新型內容

根據以上現有技術的不足，本實用新型提供一種測定摩擦系數的物理實驗裝置，具有結構簡單，操作簡便，測量精度高的特點。

本實用新型所述的一種測定摩擦系數的物理實驗裝置，其特征在于：包括底座，底座頂部一端固定連接有豎直放置的支架，支架頂端鉸接有支撐板，支撐板頂部兩端分別固定連接有擋板，且擋板與支撐板互相垂直；支架底端與支撐板的自由端之間連接有套桿，所述的套桿由相對滑動的內桿和外桿組成，且內桿嵌套于外桿內，外桿與支架底端相鉸接，內桿與支撐板的自由端相鉸接，且內桿全部位于外桿中時，支撐板與支架之間互相垂直；內桿表面設置有刻度值。

本實用新型中，內桿表面的刻度值標記的為支撐板轉動的角度值，根據內桿從外桿向外運動的伸縮量與支撐板的轉動角度換算標記得到。位于兩擋板之間的支撐板頂部用于放置不同的摩擦面，比如木板、金屬板、塑料板等等，摩擦面上放置有待測物。

其中，優選方案如下：

底座的底部四角設置有吸盤。吸盤的加入可以使本實驗裝置更好的與講桌穩定接觸，保證試驗的進行。

底座的底部四角設置有調節腳。由于目前講桌沒有統一的標準，甚至有的講桌還采用斜坡設計，因此，通過調節腳可以使本實驗裝置處于水平位置，不會傾斜。

本實用新型在使用時，預先稱量待測物的重量，然后用手慢慢轉動支撐板的自由端，直到待測物開始在摩擦面上產生位移時停止轉動，此時記錄下內桿上相應的刻度值，即支撐板與水平面間的夾角，由此夾角計算出相應的摩擦系數。

本實用新型所具有的有益效果是：(1)結構簡單，操作簡便，支撐板在自由端處受力，更加穩定平穩，不會輕易引起待測物的震動，保證試驗的有效進行；(2)支撐板上可以放置不同的摩擦面，方便測量不同材料間的摩擦系數，提高了教學效率，便于推廣使用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的使用狀態示意圖；

圖中：1、底座2、支架3、支撐板4、擋板5、內桿6、外桿7、吸盤8、摩擦面9、待測物。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述。

實施例1：

如圖1和圖2所示，一種測定摩擦系數的物理實驗裝置，包括底座1，底座1頂部一端固定連接有豎直放置的支架2，支架2頂端鉸接有支撐板3，支撐板3頂部兩端分別固定連接有擋板4，且擋板4與支撐板3互相垂直；支架2底端與支撐板3的自由端之間連接有套桿，所述的套桿由相對滑動的內桿5和外桿6組成，且內桿5嵌套于外桿6內，外桿6與支架2底端相鉸接，內桿5與支撐板3的自由端相鉸接，且內桿5全部位于外桿6中時，支撐板3與支架2之間互相垂直；內桿5表面設置有刻度值。