[实用新型]一种摩擦力演示实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验装置领域，具体地讲，涉及一种用于演示摩擦力的实验仪。

背景技术

摩擦力影响因素的探究实验是初中物理乃至高中物理中常见的基本力学实验。该实验通常由教师进行课堂演示实验。该实验的关键点在于确保物体的匀速运动，用测力计测量物体运动时所受的摩擦力，然后根据摩擦力的大小进行定性、定量的分析，继而得到影响摩擦力的几个因素。常见的摩擦力演示实验仪，通常采用弹簧测力计测量摩擦力，用导轨的运动代替物体的运动。

传统方法演示效果一般，主要问题有：（1）弹簧测力计测量力时，会产生较大的伸缩，会对物体的运动产生影响，影响实验效果，同时，在物体运动过程中，弹簧测力计的读数很难精确读出，无法进行准确定量的计算分析；（2）运动导轨通常只能验证一个摩擦力的影响因素，演示效果不明显，功能较简单。综上所述，传统的演示方法验证因素较为单一，现象不够明显，难以在课堂上吸引学生的注意力，激发学生兴趣。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种摩擦力演示实验仪，使得实验现象直观明显，测量精确，安装简单易操作，成本低。

本实用新型所采用的技术方案是：一种摩擦力演示实验仪，包括导轨和滑块，导轨内设置有不同的可更换部件，其一端设置有可调速电动机，可调速电动机通过细绳与滑块相连。导轨上设置有气泡式水平仪，滑块内设置有能够显示摩擦力读数的显示屏。

上述导轨设置有可更换部件，包括带棉布的部件、带纱布的部件、带滑轮的部件和缩小接触面积的部件。

上述滑块内设置有拉力传感器、AD转换器、显示屏。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：本实用新型通过拉力传感器对摩擦力进行测量，可以直观地看到在不同影响因素的作用下，摩擦力大小与不同影响因素变化关系，通过数据的记录作图，可以得到影响摩擦力的不同因素的定性、定量分析；通过可更换导轨部件可以实现对不同影响因素的探究，演示效果直观，趣味性强，可以为摩擦力影响因素的教学提供有力的支持。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的可更换部件。

图3为本实用新型中滑块内部测量拉力的原理图。

图中，1、导轨，2、可调速电机，3、可更换部件，4、滑块，5、砝码槽，6、显示屏，7、细绳，8、气泡式水平仪，9、棉布，10、纱布，11、滑轮，12、缩小面积的导轨，13、拉力传感器，14、AD转换器。

具体实施方式

下面结合实例，进一步说明本实用新型。

参见图1和图2本实用新型包括导轨1和滑块4，导轨1内设置有不同的可更换部件3，导轨1一端设置有可调速电动机2，可调速电动机2通过细绳7与滑块4相连，滑块4内设置能够显示摩擦力读数的显示屏6。

上述导轨1内安装有气泡式水平仪8。

上述导轨1设置有可更换部件3，包括带棉布的部件9、带纱布的部件10、带滑轮的部件11和缩小接触面积的部件12。

上述滑块4内设置有显示屏6、拉力传感器13、AD转换器14，拉力传感器13与细绳7相连。

在实验时，把可更换部件3的其中一个放置在导轨1内，可调速电机2通过细绳7与滑块4相连，可调速电机2匀速拉动滑块4，滑块4所受摩擦力与细绳7拉力相等，拉力通过滑块4内部的拉力传感器13和AD转换器14接收处理后，显示屏6就能显示出摩擦力的大小。通过不同的可更换部件3，可以在演示实验仪上完成多项摩擦力影响因素的演示。

压力对摩擦力影响的探究。在滑块4顶部的砝码槽5内放置砝码，启动可调速电机2匀速拉动滑块4，可以通过读取显示屏6的读数，分析物体压力与摩擦力的大小关系。

运动速度对摩擦力影响的探究。改变可调速电机2的转动速度，在不同的运动速度下匀速拉动滑块4，读取显示屏6的读数，分析运动速度与摩擦力的大小关系。

粗糙程度对摩擦力影响的探究。将带有棉布9或纱布10的可更换部件安装在导轨1内，启动可调速电机2匀速拉动滑块4，读取显示屏6的读数，分析接触面的粗糙程度与摩擦力的大小关系。

接触面积对摩擦力影响的探究。将带有缩小面积的导轨12的可更换部件安装在导轨1内，启动可调速电机2匀速拉动滑块4，读取显示屏6的读数，分析接触面积与摩擦力的大小关系。

滑动摩擦力与滚动摩擦力的探究。将带有滑轮11的可更换部件安装在导轨1内，启动可调速电机2匀速拉动滑块4，读取读数，分析滑动摩擦力与滚动摩擦力的大小关系。