[实用新型]一种自行车摩擦力方向演示实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种摩擦力方向演示实验装置，尤其是涉及一种自行车摩擦力方向演示实验装置，属于物理实验技术领域。

背景技术

自行车，又称脚踏车或单车，其结构包括车把、踏板、两个大小相同的前轮100、后轮200及把两个前轮100及后轮200连在一起的链条，如图1所示，后轮200是主动轮，前轮100是从动轮。

人骑上自行车后，当人用脚蹬车时，与踏板连接的转轴在通过链条带动后轮200转动。这时，后轮200面对地面有个向后的静摩擦力，即自行车的后轮相对于地面有向后运动的趋势，地面也会对后轮200有一个向前的静摩擦力，这个力就是车前进的动力；前轮100是从动轮，它所以能向后转，正是由于受到了向后的摩擦力。具体地说，后轮200受到的摩擦力是向前的，自行车前轮100受到的摩擦力是向后的，如图1所示。因此自行车以脚踩踏板为动力，带动前、后车轮进行滚动行进。而当人不用力蹬车前进时，车是靠惯性前进的，这时，前、后轮受到的摩擦力都是向后的。

只是上述的解释方法，对于物理认识还比较初浅的学生来说，没有直观的实验现象，缺少亲身体验，难以直观判断该摩擦力的方向，要突破这一难点的最好方法就是通过设计实验，依据自行车的运动原理模拟演示实验，从而获得亲身体验，加深理解。

发明内容

鉴于上述情况，本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种自行车摩擦力方向演示实验装置，该实验装置可以依据自行车的运动原理模拟演示实验，从而更好地理解自行车摩擦力方向，并加深理解。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种自行车摩擦力方向演示实验装置，包括承载板、前轮、后轮、齿条、齿轮、主动轴及从动轴，所述承载板上设有齿条支撑部，所述齿条固定在齿条支撑部上，所述齿条与所述齿轮相啮合，所述主动轴和从动轴在同一水平面上平行设置并与齿条相垂直，所述齿轮安装在主动轴的中部，所述主动轴一端固定在后轮上，其另一端形成操作端；所述前轮和后轮与承载板之间均保持垂直状态，所述从动轴一端固定在前轮上，所述主动轴和从动轴均安设在一连接件上，且可转动，所述前轮和后轮的外部圆周边均布有毛刷，所述前轮和后轮与承载板之间留有空隙。

优选地，所述连接件为中空的细长形结构，所述齿条置于所述连接件内部，所述齿条一端伸出连接件，且所述连接件相对于所述齿条发生移动。

优选地，所述连接件下部设有细长槽的导轨，所述齿条置于连接件细长槽的导轨内，且齿条在细长槽的导轨内移动。

优选地，所述连接件内侧沿长度方向分布有三个小滑轮，且所述三个小滑轮在同一水平面上，所述三个小滑轮置于齿条下方以支持齿条。

优选地，所述从动轴的另一端设有平衡块。

优选地，所述主动轴穿过连接件，并在主动轴上套设有固定套，所述固定套固定在连接件上。

优选地，所述主动轴的操作端设有便于手摇动的手握部。

优选地，所述连接件的上方设有开口槽。

优选地，所述齿条支撑部为均布的三个立杆，且三个立杆在同一直线上，并都固定在承载板上。

优选地，所述前轮和后轮的运动轨迹在同一直线上。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过把后轮和前轮分别安装在主动轴和从动轴上，使主动轴带动后轮转动，并通过连接件进而带动前轮一起转动，通过前轮和后轮周边上的毛刷的方向可以直观观察摩擦力的方向，从而更好地理解自行车摩擦力方向，获得亲身体验，加深理解，且结构简单、操作方便等优点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为自行车摩擦力方向显示结构示意图。

图2为本实用新型自行车摩擦力方向演示实验装置结构示意图。

图3为本实用新型自行车摩擦力方向演示实验装置后轮及前轮移动一段距离后的结构示意图。

图4为本实用新型自行车摩擦力方向演示实验装置另一种实施例结构示意图。

图5为本实用新型自行车摩擦力方向演示实验装置另一角度结构示意图。

图6为本实用新型去除连接件上部及后轮、前轮后的结构示意图。

图中标号说明：1-承载板；2-连接件；3-前轮；4-后轮；5-齿条；6-齿轮；7-主动轴；8-从动轴；9-操作端；10-齿条支撑部；11-平衡块；12-固定套；13-毛刷；14-小滑轮；15-开口槽。