一種摩擦力演示實驗儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及物理實驗裝置領(lǐng)域，具體地講，涉及一種用于演示摩擦力的實驗儀。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦力影響因素的探究實驗是初中物理乃至高中物理中常見的基本力學(xué)實驗。該實驗通常由教師進行課堂演示實驗。該實驗的關(guān)鍵點在于確保物體的勻速運動，用測力計測量物體運動時所受的摩擦力，然后根據(jù)摩擦力的大小進行定性、定量的分析，繼而得到影響摩擦力的幾個因素。常見的摩擦力演示實驗儀，通常采用彈簧測力計測量摩擦力，用導(dǎo)軌的運動代替物體的運動。
[0003]傳統(tǒng)方法演示效果一般，主要問題有:(1)彈簧測力計測量力時，會產(chǎn)生較大的伸縮，會對物體的運動產(chǎn)生影響，影響實驗效果，同時，在物體運動過程中，彈簧測力計的讀數(shù)很難精確讀出，無法進行準(zhǔn)確定量的計算分析；(2)運動導(dǎo)軌通常只能驗證一個摩擦力的影響因素，演示效果不明顯，功能較簡單。綜上所述，傳統(tǒng)的演示方法驗證因素較為單一，現(xiàn)象不夠明顯，難以在課堂上吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生興趣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種摩擦力演示實驗儀，使得實驗現(xiàn)象直觀明顯，測量精確，安裝簡單易操作，成本低。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種摩擦力演示實驗儀，包括導(dǎo)軌和滑塊，導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置有不同的可更換部件，其一端設(shè)置有可調(diào)速電動機，可調(diào)速電動機通過細繩與滑塊相連。導(dǎo)軌上設(shè)置有氣泡式水平儀，滑塊內(nèi)設(shè)置有能夠顯示摩擦力讀數(shù)的顯示屏。
[0006]上述導(dǎo)軌設(shè)置有可更換部件，包括帶棉布的部件、帶紗布的部件、帶滑輪的部件和縮小接觸面積的部件。
[0007]上述滑塊內(nèi)設(shè)置有拉力傳感器、AD轉(zhuǎn)換器、顯示屏。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和有益效果是:本實用新型通過拉力傳感器對摩擦力進行測量，可以直觀地看到在不同影響因素的作用下，摩擦力大小與不同影響因素變化關(guān)系，通過數(shù)據(jù)的記錄作圖，可以得到影響摩擦力的不同因素的定性、定量分析；通過可更換導(dǎo)軌部件可以實現(xiàn)對不同影響因素的探究，演示效果直觀，趣味性強，可以為摩擦力影響因素的教學(xué)提供有力的支持。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實用新型的可更換部件。
[0011]圖3為本實用新型中滑塊內(nèi)部測量拉力的原理圖。
[0012]圖中，1、導(dǎo)軌，2、可調(diào)速電機，3、可更換部件，4、滑塊，5、砝碼槽，6、顯示屏，7、細繩，8、氣泡式水平儀，9、棉布，10、紗布，11、滑輪，12、縮小面積的導(dǎo)軌，13、拉力傳感器，14、
AD轉(zhuǎn)換器。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實例，進一步說明本實用新型。
[0014]參見圖1和圖2本實用新型包括導(dǎo)軌I和滑塊4，導(dǎo)軌I內(nèi)設(shè)置有不同的可更換部件3，導(dǎo)軌I 一端設(shè)置有可調(diào)速電動機2，可調(diào)速電動機2通過細繩7與滑塊4相連，滑塊4內(nèi)設(shè)置能夠顯示摩擦力讀數(shù)的顯示屏6。
[0015]上述導(dǎo)軌I內(nèi)安裝有氣泡式水平儀8。
[0016]上述導(dǎo)軌I設(shè)置有可更換部件3，包括帶棉布的部件9、帶紗布的部件10、帶滑輪的部件11和縮小接觸面積的部件12。
[0017]上述滑塊4內(nèi)設(shè)置有顯示屏6、拉力傳感器13、AD轉(zhuǎn)換器14，拉力傳感器13與細繩7相連。
[0018]在實驗時，把可更換部件3的其中一個放置在導(dǎo)軌I內(nèi)，可調(diào)速電機2通過細繩7與滑塊4相連，可調(diào)速電機2勻速拉動滑塊4，滑塊4所受摩擦力與細繩7拉力相等，拉力通過滑塊4內(nèi)部的拉力傳感器13和AD轉(zhuǎn)換器14接收處理后，顯示屏6就能顯示出摩擦力的大小。通過不同的可更換部件3，可以在演示實驗儀上完成多項摩擦力影響因素的演示。
[0019]壓力對摩擦力影響的探究。在滑塊4頂部的砝碼槽5內(nèi)放置砝碼，啟動可調(diào)速電機2勻速拉動滑塊4，可以通過讀取顯示屏6的讀數(shù)，分析物體壓力與摩擦力的大小關(guān)系。
[0020]運動速度對摩擦力影響的探究。改變可調(diào)速電機2的轉(zhuǎn)動速度，在不同的運動速度下勻速拉動滑塊4，讀取顯示屏6的讀數(shù)，分析運動速度與摩擦力的大小關(guān)系。
[0021]粗糙程度對摩擦力影響的探究。將帶有棉布9或紗布10的可更換部件安裝在導(dǎo)軌I內(nèi)，啟動可調(diào)速電機2勻速拉動滑塊4，讀取顯示屏6的讀數(shù)，分析接觸面的粗糙程度與摩擦力的大小關(guān)系。
[0022]接觸面積對摩擦力影響的探究。將帶有縮小面積的導(dǎo)軌12的可更換部件安裝在導(dǎo)軌I內(nèi)，啟動可調(diào)速電機2勻速拉動滑塊4，讀取顯示屏6的讀數(shù)，分析接觸面積與摩擦力的大小關(guān)系。
[0023]滑動摩擦力與滾動摩擦力的探究。將帶有滑輪11的可更換部件安裝在導(dǎo)軌I內(nèi)，啟動可調(diào)速電機2勻速拉動滑塊4，讀取讀數(shù)，分析滑動摩擦力與滾動摩擦力的大小關(guān)系。
[0024]通過拉力傳感器13和AD轉(zhuǎn)換器14處理進而顯示摩擦力的大小，使實驗更加直觀，測量更精確；改變不同的可更換部件3，就可以探究不同影響因素對摩擦力的影響。
[0025]本實用新型實驗演示效果明顯，安裝簡單易操作，成本低。實驗儀對摩擦力大小直觀的顯示便于學(xué)生定量分析各影響因素對摩擦力的影響，通過可更換式的運動導(dǎo)軌部件實現(xiàn)不同影響因素的多功能演示，并可以進行深入的儀器功能拓展。
【主權(quán)項】
1.一種摩擦力演示實驗儀，包括導(dǎo)軌和滑塊，其特征是:所述導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置有不同的可更換部件，導(dǎo)軌一端設(shè)置有可調(diào)速電動機，所述可調(diào)速電動機通過細繩與滑塊相連，所述滑塊內(nèi)設(shè)置有拉力傳感器、AD轉(zhuǎn)換器、顯示屏，拉力傳感器與細繩相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩擦力演示實驗儀，其特征是:所述導(dǎo)軌內(nèi)安裝有氣泡式水平儀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩擦力演示實驗儀，其特征是:所述導(dǎo)軌設(shè)置有可更換部件，包括帶棉布的部件、帶紗布的部件、帶滑輪的部件和縮小接觸面積的部件。
【專利摘要】本實用新型公開了一種摩擦力演示實驗儀，包括導(dǎo)軌和滑塊，其特征是：所述導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置有不同的可更換部件，所述導(dǎo)軌一端設(shè)置有可調(diào)速電動機，所述可調(diào)速電動機通過細繩與滑塊相連，所述滑塊內(nèi)設(shè)置能夠顯示摩擦力讀數(shù)的顯示屏。本實用新型通過拉力傳感器對摩擦力進行精確測量，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器處理后，通過顯示屏可以直觀地看到在不同影響因素的作用下，摩擦力大小的變化關(guān)系，通過數(shù)據(jù)的記錄或作圖，可以得到影響摩擦力的不同因素的定性、定量分析；通過可更換導(dǎo)軌部件實現(xiàn)了不同影響因素的多功能演示，演示效果直觀，趣味性強，可以為摩擦力影響因素的教學(xué)提供有力的支持。
【IPC分類】G09B23/10
【公開號】CN205177235
【申請?zhí)枴緾N201520781397
【發(fā)明人】邵明輝, 楊立, 李巧巧, 賈桂森, 宋玉豪
【申請人】濟南大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年10月10日