[实用新型]转盘摩擦力方向模拟演示仪

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种模拟演示转盘提供的摩擦力方向的装置，适用于中学课堂中作为演示实验。

背景技术

高中学生在刚刚学习匀速圆周运动的时候，对物体的所受合力一定指向圆周的圆心方向总是不好理解。因此在研究物体放在转盘上随转盘一起做匀速圆周运动的时候，对转盘对物体的摩擦力指向圆心方向这一结论，总是不太确定，觉得这与以前学习的摩擦力方向总是与物体的运动方向在同一直线上例子很有冲突。所以教师在进行这一内容的教学时，就很有必要向学生演示转盘提供的摩擦力方向到底指向哪里的实验，来增强学生理论推导后对这一问题的理解。但目前实验室很少有涉及转盘提供摩擦力方向的演示实验，这就要求教师自己想办法设计新的实验。

发明内容

为了提供一个操作简便的、能够让学生信服的，显示转盘提供的摩擦力方向的演示实验，本实用新型采用带柄小球的偏折方向模拟物体在转盘上所受摩擦力的方向，成功地达到上述的目的，有非常好的课堂教学效果。

本实用新型具体技术方案是：取实验室配有的演示向心力大小的相关因素的实验仪器中的转台，作为本实验装置的传动装置，在没有转柄的一边固定转盘，在转盘离圆心较远的地方钻有一个小孔。另取一个带孔的小塑料球，一根很容易弯折变形且不会恢复形变的金属棒，一端固定在小球上，另一端竖直固定在转盘的小孔上，小孔位于转盘离圆心较远处，即转盘的边缘。转动转台上的转柄带动转盘转动，小球导致金属棒发生偏折且不会恢复形变，清晰地展现出金属棒向远离圆心的方向偏折，说明如果物体直接放在转盘上随转盘做匀速圆周运动时，转盘提供的摩擦力将只指向圆心方向。

本实用新型的最大优点就是将转盘提供摩擦力的方向问题转化为金属棒的偏折方向，由于金属棒的形变没有自行恢复，显示出做匀速圆周运动的小球所需的受力方向，形象模拟了转盘提供的摩擦力方向问题。本实验装置简单、操作方便，实验成功率高，课堂效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实验步骤对本实用新型进一步说明。

图是本实用新型的实施例原理示意图。

图中1.转台，2.转柄，3.转盘，4.金属棒，5.小塑料球

具体实施方式

将实验室配有的演示向心力大小的相关因素的实验仪器中的转台(1)，作为本实验装置的传动装置，在没有转柄(2)的一边固定转盘(3)，在转盘(3)离圆心较远的地方钻有一个小孔。另取一个带孔的小塑料球(5)，将一根很容易弯折变形且不会恢复形变的金属棒(4)，一端穿入小孔，固定在小塑料球(5)上，另一端插入转盘(3)的小孔上，使其竖直固定在转盘(3)的边缘。

实验演示前，可以让学生预测分析当转盘(3)转动的时候，小塑料球(5)将使金属棒(4)沿转盘(3)的切线方向偏折还是向远离圆心方向偏折？然后转动转台(1)上的转柄(2)带动转盘(3)转动，小塑料球(5)导致金属棒(4)发生偏折且不会恢复形变，发现金属棒(4)向远离圆心的方向偏折，说明如果物体直接放在转盘(3)上随转盘(3)做匀速圆周运动时，转盘(3)提供的摩擦力将指向圆心方向。