[實(shí)用新型]摩擦力演示儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720193422.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN206558076U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程栩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 程栩
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)演示儀器，尤其是一種摩擦力演示儀。

背景技術(shù)

摩擦力是物理學(xué)上的一個(gè)常見概念，在我們的日常生活中也有廣泛的應(yīng)用。阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的力叫做摩擦力。摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反。摩擦力分為靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦、滑動(dòng)摩擦三種。雖然大多數(shù)人都知道這些概念，但對(duì)于具體這些摩擦力的產(chǎn)生條件、影響因素等并沒有直觀的認(rèn)知。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種摩擦力演示儀。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：摩擦力演示儀，包括低速電機(jī)，滑塊，傳送帶，磁性板，彈簧，小磁針，第一定滑輪，第二定滑輪，第三定滑輪，第一刻度尺，第二刻度尺和軌道。磁性板和傳送帶均由低速電機(jī)帶動(dòng)，兩者速度相同。滑塊放置在傳送帶上，其尾部通過(guò)第一定滑輪、第二定滑輪與小磁針連接。小磁針另一端通過(guò)第三定滑輪與彈簧連接。小磁針垂直磁性板設(shè)置，其針尖與磁性板表面接觸。第一刻度尺和第二刻度尺設(shè)置在磁性板的兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述的彈簧的下端設(shè)有小指針。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)如下：

(1)以圖像的方式全景展示物體由相對(duì)靜止到勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力的變化情況

本實(shí)用新型將各類摩擦力的影響因素、產(chǎn)生條件的定性、定量探究合為一體，并全景式的展示出物體由相對(duì)靜止到勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力的變化過(guò)程及各類摩擦力的大小。

(2)性能可靠、針對(duì)性與適用性皆強(qiáng)

盡量減少了影響實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)因素，降低了定量測(cè)量誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確；符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求，既可用于演示，也可用于分組實(shí)驗(yàn)。

(3)定性和定量相結(jié)合

將定性演示和定量測(cè)量將結(jié)合，更便于課堂的探究式教學(xué)，有利于學(xué)生思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

(4)儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，效果明顯

儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直觀展示物體的運(yùn)動(dòng)情況。實(shí)現(xiàn)了操作與講授很好地融合，對(duì)物體由相對(duì)靜止到勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)變化過(guò)程中，摩擦力變化情況的展示，只需一個(gè)開關(guān)控制完成。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程直接面對(duì)學(xué)生，現(xiàn)象明顯，效果很好。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是圖1的俯視圖。

圖中，1.低速電機(jī)，3.滑塊，4.傳送帶，5.磁性板，7.彈簧，8.小磁針，9.第三定滑輪，10.第二定滑輪，11.第一定滑輪，12.小指針，13.第一刻度尺，14.第二刻度尺，15.軌道。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖3所示：摩擦力演示儀，包括低速電機(jī)1，滑塊3，傳送帶4，磁性板5，彈簧7，小磁針8，第一定滑輪11，第二定滑輪10，第三定滑輪9，第一刻度尺13，第二刻度尺14和軌道15。磁性板5和傳送帶4連接共同在軌道15上滑動(dòng)。滑塊3放置在傳送帶4上，其尾部通過(guò)第一定滑輪11、第二定滑輪10與小磁針8連接。小磁針8另一端通過(guò)第三定滑輪9與彈簧7連接。小磁針8垂直磁性板5設(shè)置，其針尖與磁性板5表面接觸。第一刻度尺13和第二刻度尺14設(shè)置在磁性板5的兩側(cè)。所述的彈簧7的下端設(shè)有小指針12。

本儀器是根據(jù)二力平衡原理設(shè)計(jì)的，即物體在處于相對(duì)靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，儀器以彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量拉力的大小，反映拉力的變化，同時(shí)也表示摩擦力的變化。

儀器中，以電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，置于傳送帶之上的滑塊(不同側(cè)面有不同的粗糙程度)與彈簧測(cè)力計(jì)相連，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是滑塊所受拉力的大小。根據(jù)二力平衡原理，彈簧測(cè)力計(jì)的大小也表示滑塊與傳送帶之間的摩擦力的大小。

為了更好地展示物體從相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)到勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化過(guò)程中摩擦力的變化，也為了更好地配和課堂教學(xué)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，背后的磁性板同步在水平方向移動(dòng)，而安裝在彈簧測(cè)力計(jì)上的磁性筆隨彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，以此在磁性板上繪制出整個(gè)過(guò)程中摩擦力的變化曲線。

操作步驟與使用方法

1.演示摩擦力方向

以滑塊安有毛刷的一面作為接觸面，接通電源，拉動(dòng)滑塊，但使滑塊與傳送帶之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，毛刷毛發(fā)生彎曲(偏轉(zhuǎn))，偏轉(zhuǎn)方向即為靜摩擦力方向。

2.定性給出物體由相對(duì)靜止到勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力變化曲線