[实用新型]一种探究滑动摩擦力与最大静摩擦力的实验器

说明书

本实用新型具体涉及一种探究滑动摩擦力与最大静摩擦力的实验器，包括皮带传动装置、力传感器与摩擦板装置；还包括长方体主壳体，所述皮带传动装置放置在长方体主壳体内腔，长方体主壳体的上表面的开口放置摩擦板装置；所述摩擦板装置放置在传送带上进行相对运动；所述摩擦板装置包括H形支架；所述H形支架两端内表面安装硅胶片，所述H形支架横梁上表面能够夹持两个不同材料的摩擦板，下表面能够夹持放置一块摩擦板。本实用新型中采用将静止的摩擦块放置在运动的传输带表面，通过两者之间的相对运动从而产生摩擦力，通过与棉线相连的力传感器测量拉力的大小从而确定此时物体受到的摩擦力。

技术领域

本实用新型涉及中学物理实验领域，具体涉及一种探究滑动摩擦力与最大静摩擦力的实验器。

背景技术

在初中物理的教学中力这一章节中，分析了物体受到的重力，摩擦力等身边时时感受到的力。在对于摩擦力的教学中将摩擦力分为三个种类：静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力。在对静摩擦力与滑动摩擦力的教学中需要研究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验，并且通过实验需要感受最大静摩擦力。在传统的实验中，通过弹簧测力计拉动滑块做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数，根据二力平衡，此时弹簧测力计是示数大小与滑块受到的摩擦力的大小相等。在这个实验中如何控制滑块做匀速直线运动为本实验的难点，通常会导致很大的误差。

申请号 201910141726.X，发明名称为：一种摩擦力学习演示装置，公开了通过电机配合摩擦块测定最大静摩擦力、滑动摩擦力与滚动摩擦力及其影响因素；但是装置主要还是针对高中物理的内容对摩擦系数的测量。该装置偏侧重于单一数据的采集记录，且需要特定的数据对比方法，需要进行多次试验的记录做对比，误差较大，不有利于学生理解，且趣味性不足。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述的技术问题，本实用新型提供一种探究滑动摩擦力与最大静摩擦力的实验器。本装置结构简单，学生容易理解得出结论。

2.技术方案：

一种探究滑动摩擦力与最大静摩擦力的实验器，包括皮带传动装置、力传感器与摩擦板装置；所述皮带传动装置包括从动轮、主动轮、张紧轮、电机以及传送带；所述传送带由电机驱动带动在水平方向运动；其特征在于：还包括长方体主壳体；所述皮带传动装置安装在长方体主壳体内，且传送带运动的平面与长方体主壳体的上表面平行；所述长方体主壳体内腔右端集成控制电路面板；所述控制电路面板上表面设置电机调速旋钮、数码管显示器、工作指示灯、力校零按键；所述调速旋钮通过电机控制电路与电机相连；所述数码显示器显示力传感器测量的数据；所述长方体主壳体右端固定固定座，所述固定座的上端固定力传感器，所述力传感器的输出端位于长方体主壳体的外端且与挂钩相连；力传感器通过压力变形，改变自身电阻的大小，通过单片机的转化对应的数值显示在数码管上；所述长方体主壳体上表面位于传送带的上表面设置大于摩擦板下表面的开口；所述摩擦板装置包括H形支架；所述H形支架两端内表面安装硅胶片，所述H形支架横梁上表面能够夹持两个不同材料的摩擦板，下表面能够夹持放置一块摩擦板，且最下面的摩擦板能够与接触面全部接触；所述摩擦板装置的左端设置挂钩；实验时，摩擦板装置放置在裸露在长方体主壳体上表面的传送带上，挂钩通过棉线与力传感器的挂钩相连，此时传送带运动的方向与棉线给摩擦板拉力的方向相反；所述摩擦板为铝摩擦板、铁摩擦板、塑料摩擦板；所述铝摩擦板、铁摩擦板、塑料摩擦板安装到H形支架上时整体为长方体。

进一步地，所述长方体主壳体底面设置可以调节高度的支撑脚。

进一步地，所述控制电路面板上设置USB接口，所述USB接口能够与电脑相连。

2.有益效果：

（1）本实用新型中采用将静止的摩擦块放置在运动的传输带表面，通过两者之间的相对运动从而产生摩擦力，通过与棉线相连的力传感器测量拉力的大小从而确定此时物体受到的摩擦力。在这个过程中，只需要调节电机的转速不变，则能保证摩擦块相对与传输带为匀速直线运动。