[發(fā)明專(zhuān)利]一種靜摩擦力綜合實(shí)驗(yàn)儀及實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911071920.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110956878B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李玉波;趙海軍;唐麗艷;張繼偉;潘浩;喬闊;馬文輝;張海英;譚曉春;陳慶豐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/10
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

本發(fā)明公開(kāi)了一種靜摩擦力綜合實(shí)驗(yàn)儀及實(shí)驗(yàn)方法，其中實(shí)驗(yàn)儀包括：實(shí)驗(yàn)儀主機(jī)和附件，實(shí)驗(yàn)儀主機(jī)包括支架、拉繩高度調(diào)節(jié)器一、拉繩高度調(diào)節(jié)器二、量角器、斜坡板、絲杠斜坡板支桿、傳動(dòng)絲杠、聯(lián)軸器和旋動(dòng)手柄，拉繩高度調(diào)節(jié)器一安裝在支架的首端，拉繩高度調(diào)節(jié)器二安裝在支架的尾端；量角器固定在所述斜坡板軸端，與斜坡板轉(zhuǎn)動(dòng)連接；絲杠斜坡板支桿一端與斜坡板滾動(dòng)連接，另一端與支架滑動(dòng)連接；絲杠斜坡板支桿上穿插有傳動(dòng)絲杠，傳動(dòng)絲杠通過(guò)聯(lián)軸器與旋動(dòng)手柄相連。本發(fā)明可以較全面地實(shí)現(xiàn)靜摩擦力的演示，解釋靜摩擦力與壓力關(guān)系、靜摩擦力與粗糙度關(guān)系、靜摩擦力與接觸面積關(guān)系、靜摩擦力與斜坡板角度關(guān)系以及靜摩擦力與拉力角度關(guān)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種靜摩擦力綜合實(shí)驗(yàn)儀及實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

力學(xué)是中學(xué)物理的主要內(nèi)容之一，主要涉及力的大小、方向和作用點(diǎn)這三要素的分析和計(jì)算，而摩擦力是研究中學(xué)物理力學(xué)的基礎(chǔ)。

對(duì)于中學(xué)物理摩擦力學(xué)的研究，現(xiàn)有的一些實(shí)驗(yàn)儀器，雖然在中學(xué)物理教學(xué)和教學(xué)儀器的發(fā)展中，起到了很大的促進(jìn)作用。但是，這些實(shí)驗(yàn)儀器功能不夠全面，演示效果欠缺，很難在課堂上令學(xué)生對(duì)靜摩擦力進(jìn)行全面的了解。

因此，如何提供一種靜摩擦力綜合實(shí)驗(yàn)儀及實(shí)驗(yàn)方法，較全面地實(shí)現(xiàn)中學(xué)物理力學(xué)中關(guān)于摩擦力的演示、研究和詮釋?zhuān)潜绢I(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種靜摩擦力綜合實(shí)驗(yàn)儀及實(shí)驗(yàn)方法，可以較全面地實(shí)現(xiàn)靜摩擦力的演示，確定靜摩擦力與壓力關(guān)系、靜摩擦力與粗糙度關(guān)系、靜摩擦力與接觸面積關(guān)系、靜摩擦力與斜坡板角度關(guān)系以及靜摩擦力與拉力角度關(guān)系。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種靜摩擦力綜合實(shí)驗(yàn)儀，包括：實(shí)驗(yàn)儀主機(jī)和附件，

所述實(shí)驗(yàn)儀主機(jī)包括支架、拉繩高度調(diào)節(jié)器一、拉繩高度調(diào)節(jié)器二、量角器、斜坡板、絲杠斜坡板支桿、傳動(dòng)絲杠、聯(lián)軸器和旋動(dòng)手柄，所述拉繩高度調(diào)節(jié)器一安裝在所述支架的首端，所述拉繩高度調(diào)節(jié)器二安裝在所述支架的尾端；量角器固定在所述斜坡板軸端，且所述斜坡板通過(guò)轉(zhuǎn)軸與所述量角器轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述絲杠斜坡板支桿一端通過(guò)滾輪與所述斜坡板滾動(dòng)連接，另一端通過(guò)滑軌與所述支架滑動(dòng)連接；所述絲杠斜坡板支桿上穿插有傳動(dòng)絲杠，并與所述傳動(dòng)絲杠螺紋連接，所述傳動(dòng)絲杠通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述旋動(dòng)手柄相連；

所述附件包括滑塊、拉繩和彈簧測(cè)力計(jì)，所述滑塊置于所述斜坡板的上表面，所述拉繩一端與所述滑塊相連，另一端架設(shè)在所述拉繩高度調(diào)節(jié)器上，并與所述彈簧測(cè)力計(jì)相連。

優(yōu)選的，所述拉繩高度調(diào)節(jié)器一與所述拉繩高度調(diào)節(jié)器二結(jié)構(gòu)相同，包括支撐桿、高度調(diào)節(jié)螺母、滑輪架和定滑輪，所述支撐桿連接在所述支架頂端，所述高度調(diào)節(jié)螺母套設(shè)在所述支撐桿上，并與所述支撐桿螺紋連接；所述滑輪架底端與所述高度調(diào)節(jié)螺母相連，頂端安裝有所述定滑輪。旋轉(zhuǎn)高度調(diào)節(jié)螺母可調(diào)節(jié)定滑輪的高度，從而改變拉繩與斜坡板的角度。

優(yōu)選的，所述附件還包括固定質(zhì)量塊，所述滑塊上方開(kāi)設(shè)有坑槽，所述固定質(zhì)量塊設(shè)置于所述坑槽內(nèi)。固定質(zhì)量塊的設(shè)置能夠增加滑塊與斜坡板間的摩擦力，將固定質(zhì)量塊置于坑槽內(nèi)，避免了固定質(zhì)量塊的滑落。

優(yōu)選的，所述斜坡板的側(cè)面與所述量角器相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有刻度線(xiàn)。通過(guò)斜坡板上刻度線(xiàn)與量角器上角度的比對(duì)，可測(cè)得斜坡板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

一種靜摩擦力綜合實(shí)驗(yàn)方法，包括靜摩擦力與壓力關(guān)系、靜摩擦力與粗糙度關(guān)系、靜摩擦力與接觸面積關(guān)系、靜摩擦力與斜坡板角度關(guān)系以及靜摩擦力與拉力角度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法。

優(yōu)選的，所述靜摩擦力與壓力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

步驟1.1：放置水平尺在靜摩擦力綜合儀的支架上，調(diào)節(jié)支架，使其水平；