[实用新型]一种摩擦力探究实验仪

说明书

技术领域

本实用新型属于实验教学设备技术领域，具体涉及一种摩擦力探究实验仪。

背景技术

摩擦力是指当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力。但对于中小学学生刚接触摩擦力这个概念时还会有许多疑惑，这是因为影响摩擦力因素较多，如：接触表面的压力、接触表面粗糙度、运动方向和接触面大小以及接触面材料组成等有关。为了让学生更容易深入理解影响摩擦力的因素，摩擦力探究演示装置应运而生。

如图1所示，从现有摩擦力实验装置来看，主要采用弹簧秤(2)拉动一个物块(1)在一个平板(3)上做匀速运动，通过更换不同粗糙程度的平板(3)，测出该物块(2)在相同速度下所需要的拉力，从而得出影响摩擦力的因素。从现有的实验装置看来，主要存在以下几个问题：①测量不够精确，由于摩擦力较小而弹簧秤精度较低直接影响测量。②人为因素较多，如：测量过程中应该保持物体的运动为匀速，而无论用人力或法码、滑轮拉动很难做到匀速运动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有的摩擦力实验装置存在的问题，提供一种摩擦力探究实验仪，测量精度高，实验效果直观，易理解。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种摩擦力探究实验仪，包括单摆机构、滑块和滑轨，单摆机构包括支架和摆球，摆球悬挂于支架上；滑轨水平固定安装，滑轨上设置有凹槽，滑块放置于凹槽内，并通过摆球在零度摆角位置撞击所述滑块而推动滑块在凹槽内运动；

滑块上设置有可更换的配重块，底部设置有可更换的接触底层；凹槽底面设置有可更换的接触表层。

优选地，所述的单摆机构还包括摆杆，摆球通过摆杆悬挂于支架上，摆球底部固定设置有调节摆杆和摆球构成的质量体质心的配重球。

优选地，所述的摆杆采用高碳钢制成。

优选地，在支架和滑轨上设置有若干水平仪。

优选地，在凹槽侧边的滑轨上设置有刻度尺。

优选地，所述的接触表层采用若干可滚动的接触滚轮构成。

优选地，所述的接触底层和接触表层均采用气垫。

优选地，所述单摆机构还包括摆线，摆球通过摆线悬挂于支架上。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种摩擦力探究实验仪，利用单摆撞击滑块，滑块在滑轨上滑行，测量滑块的滑行距离，并通过对比不同的粗糙度的接触面、不同重量的滑块以及不同的接触形式的滑块滑行距离，可分别得出摩擦系数、正压力等因素对摩擦力的影响，并可精确测量出摩擦系数，实验结果准确，实验过程简单明了，让学生更容易理解，且影响深刻，趣味性更佳。

附图说明

图1是现有技术的摩擦力实验装置结构示意图。

图2是本实用新型的探究实验仪使用状态图

图3是本实用新型的单摆机构结构示意图。

图4是本实用新型的单摆机构另一种实施方式的结构示意图。

图5是本实用新型的滑块结构示意图。

图6是本实用新型的滑轨结构示意图。

图7是本实用新型的滑轨另一种实施方式的结构示意图。

图中标记：1-物块，2-弹簧秤，3-平板，4-单摆机构，41-支架，42-摆杆，42′-摆线，43-摆球，44-配重球，5-滑轨，51-凹槽，52、52′-接触表层，53-刻度尺，54-调节旋钮，6-滑块，61-配重块，62-接触底层，7-支撑凸台，81、82、83、84、85-水平仪。

具体实施方式

参照图2-7，一种摩擦力探究实验仪，包括单摆机构4、滑块6和滑轨5，单摆机构4包括支架41和摆球43，摆球43悬挂于支架41上。滑轨5水平固定安装在支撑凸台7上，滑轨5上设置有凹槽51，滑块6放置于凹槽51内，并通过摆球43在零度摆角位置撞击所述滑块6而推动滑块6在凹槽51内运动。支撑凸台7可根据摆球43及滑块6的位置选择合适高度的支撑凸台7，确保摆球43摆动到零度摆角位置时正好撞击到滑块6，即摆球43的碰撞点a与滑块6的碰撞点a′贴合。

参照图5，图6，滑块6上设置有可更换的配重块61，底部设置有可更换的接触底层62。凹槽51底面设置有可更换的接触表层52、52′。接触底层62和接触表层52、52′可在实验时根据不同的实验目的、实验项目更换不同材料，甚至不同结构，例如表面光滑、表面粗糙或者带有磁性的材料、滚轮等等。