[发明专利]一种摩擦力演示仪

摘要

本发明公开了一种摩擦力演示仪包括：水平台、滑动装置、位移传感器、电机拉动装置、摩擦块、测力装置、指针、第一展示装置、开关面板、第二展示装置、滑槽、放大装置、图像采集装置、计算机、投影仪、打印机、板书装置、投影装置和水平测量装置。本发明根据指针在刻度板上的指示情况，和第一显示屏上放大显示电机拉动装置拉动滑块的时间与滑块的移动距离关系，通过放大镜观察毛刺软片上毛刺方向而确定相对运动趋势的方向和相对运动的方向，同时，通过摄像装置采集相对运动趋势和相对运动时的连续时间段内的毛刺软片上毛刺方向，并将毛刺方向图像放大显示在投影布幕上，从而可以快速直观准确地演示摩擦力方向和相对运动趋势方向。

主权项

1.一种摩擦力演示仪，其特征在于，包括：水平台(1)、滑动装置、位移传感器(3)、电机拉动装置、摩擦块(5)、测力装置、指针(7)、第一展示装置、开关面板(9)、第二展示装置、滑槽(11)、放大装置、图像采集装置、计算机(14)、投影仪(15)、打印机(16)、板书装置、投影装置和水平测量装置；所述滑动装置包括：滑块(21)和滑动轨道(22)，所述滑动轨道(22)横向设置在所述水平台(1)的中部，所述滑块(21)放置在所述滑动轨道(22)内部；所述位移传感器(3)设置在所述滑块(21)的左侧面上，所述位移传感器(3)用于获取所述滑块(21)的移动距离；所述电机拉动装置通过水平细绳与所述滑块(21)的左侧面中部连接；所述电机拉动装置包括匀速拉动和变速拉动，所述电机拉动装置的速度通过所述计算机(14)向控制器(66)输入匀速算法公式和变速算法公式确定；所述摩擦块(5)放置在所述滑块(21)顶部；所述摩擦块(5)的底部开设有磁性放置槽(51)，所述磁性放置槽(51)用于放置不同质量的增重磁块；所述摩擦块(5)的两相对侧面上均设置有横向凸条(52)，每个所述横向凸条(52)的顶面上设置有插缝(521)，所述横向凸条(52)和所述插缝(521)用于通过夹板固定包裹在所述摩擦块(5)底部的毛刺软片；所述测力装置包括：壳体(61)、数码显示屏(62)、第二伸缩支杆(63)、力传感器(64)、开关按钮(65)和控制器(66)，壳体(61)的左侧面通过细绳与所述摩擦块(5)右侧面的中部连接，所述数码显示屏(62)和所述开关按钮(65)设置在所述壳体(61)的顶部，所述第二伸缩支杆(63)一端连接所述水平台(1)的顶部，所述第二伸缩支杆(63)另一端连接所述壳体(61)的底部，所述力传感器(64)和所述控制器(66)均设置在所述壳体(61)的内部；所述数码显示屏(62)用于显示与所述摩擦块(5)连接的细绳上的拉力，所述力传感器(64)用于获取与所述摩擦块(5)连接的细绳上的拉力；所述控制器(66)分别与所述位移传感器(3)、所述数码显示屏(62)、所述力传感器(64)、所述开关按钮(65)、第一显示装置(83)、所述开关面板(9)和第二显示装置(10‑3)电连接；所述指针(7)设置在所述滑块(21)顶面上；所述第一展示装置包括：第一支柱(81)、刻度板(82)和第一显示装置(83)；靠近所述指针(7)的所述滑动轨道(22)边缘上通过设置在所述水平台(1)上的两个所述第一支柱(81)横向设置有所述刻度板(82)，所述刻度板(82)顶部设置有所述第一显示装置(83)；所述指针(7)用于指示所述刻度板(82)上的刻度线；所述第一显示装置(83)用于显示所述电机拉动装置拉动所述滑块(21)的时间与所述滑块(21)的移动距离关系；所述开关面板(9)包括：同步开关、匀速开关、变速开关和放大倍数开关；所述同步开关，用于控制所述电机拉动装置、所述第一显示装置(83)、所述测力装置和所述第二显示装置(10‑3)同步工作计时；所述匀速开关，用于通过旋转的方式调节所述电机拉动装置匀速拉动的速度大小；所述变速开关，用于通过旋转选择档位的方式调节所述电机拉动装置变速拉动的方式；所述放大倍数开关，用于通过旋转的方式调节所述第一显示装置(83)显示图像的放大比例；所述第二展示装置包括：第二支柱(10‑1)、横板(10‑2)和第二显示装置(10‑3)；靠近所述测力装置的所述水平台(1)上设置有两个所述第二支柱(10‑1)，所述第二显示装置(10‑3)通过所述横板(10‑2)设置在两个所述第二支柱(10‑1)顶部；所述第二显示装置(10‑3)用于显示所述电机拉动装置拉动所述滑块(21)的时间与所述摩擦块(5)连接的细绳上的拉力关系；所述滑槽(11)靠近所述滑动轨道(22)设置所述水平台(1)上；所述放大装置和所述图像采集装置滑动设置在所述滑槽(11)内；所述放大装置用于放大显示所述摩擦块(5)包裹毛刺软片时的毛刺运动情况；所述图像采集装置用于采集所述摩擦块(5)包裹毛刺软片时的毛刺运动情况的时间连续图像；所述计算机(14)分别与所述控制器(66)、所述投影仪(15)和所述打印机(16)电连接；所述板书装置包括：磁性黑板(17‑1)、第一支杆(17‑2)和磁性吸块(17‑3)，两个所述第一支杆(17‑2)设置在所述水平台(1)边缘上，所述磁性黑板(17‑1)设置在两个所述第一支杆(17‑2)顶部，所述磁性吸块(17‑3)吸附在所述磁性黑板(17‑1)上；所述投影装置包括：横杆(18‑1)、第二支杆(18‑2)和投影布幕(18‑3)，两个所述第二支杆(18‑2)分别设置在所述磁性黑板(17‑1)顶部的左右两端，所述横杆(18‑1)设置在两个所述第二支杆(18‑2)之间，所述投影布幕(18‑3)的端部通过卷筒套接在所述横杆(18‑1)上；所述水平测量装置包括：支座(19‑1)、第三伸缩支杆(19‑2)和横条(19‑3)，所述第三伸缩支杆(19‑2)设置在所述支座(19‑1)上，所述第三伸缩支杆(19‑2)上设置有刻度线，所述横条(19‑3)的一端设置在所述第三伸缩支杆(19‑2)的顶部，所述横条(19‑3)的底部与所述支座(19‑1)的底部平行。