一種數字式滑動摩擦力實驗儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種物理教學實驗儀，具體涉及一種數字式滑動摩擦力實驗儀。
【背景技術】
[0002]滑動摩擦力實驗是高中物理教學中必做的實驗，該實驗是用來探究影響滑動摩擦力大小的因素。該實驗的原理是將滑塊放于木板上，手拉彈簧使滑塊在木板上做水平勻速直線運動，根據二力平衡關系可知，彈簧測力計的示數等于滑動摩擦力的大小。
[0003]在探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系時，將滑塊置于木板面，毛巾面，玻璃面等粗糙程度不同的表面滑動，然后測量滑動摩擦力，比較滑動摩擦力的大小;在探究滑動摩擦力與壓力的關系時，保持接觸面不變，在滑塊上表面增加重物后測滑動擦力，比較壓力不同情況下探究滑動擦力與壓力大小的關系。現有的教學過程中該實驗在實驗方法上存在以下缺點:①拉動滑塊時難以實現滑塊始終做勻速直線運動，這使得滑動摩力大小與測量值存在較大差異;②彈簧測力計在運動過程中不方便讀數;③作為演示實驗，后排學生很難觀察彈簧測力計的示數;④由于實驗條件的限制，對探究滑動摩擦力大小與接觸面大小，相對速度大小是否有關等猜想該實驗很難完成。因此需要一種嚴謹科學的實驗儀器。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于針對上述現有技術中的缺陷，提供一種精度高、一體化、操作方便，便于觀察的數字式滑動摩擦力實驗儀。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:包括通過滑輪安裝在支架上的傳送帶，滑輪外部連接用于驅使傳送帶轉動的搖把;所述的傳送帶上放置有滑塊，且滑塊一面與傳送帶接觸，該面的對立面固定有棉布;所述的支架沿滑塊運動方向的一端設置有擋板，擋板與滑塊的正對面上設置有壓力傳感器，所述的壓力傳感器連接數字顯示表。
[0006]所述的傳送帶上設置有便于觀察傳送帶運動方向以及滑塊移動距離的標記段。
[0007]所述的傳送帶采用彈性松緊帶，滑輪采用橡膠輪。
[0008]所述的滑塊上放置有若干個用于增加摩擦面正壓力的砝碼。
[0009]所述的數字顯示表外部殼體上集成設置有砝碼盒。
[0010]所述的滑塊采用長方體結構，其相鄰表面的面積大小不同。
[0011]與現有技術相比，本實用新型在使用時首先打開數字顯示表的電源開關，然后將滑塊置于傳送帶上，在探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度之間的關系時，分別將滑塊木質面與棉布面置于傳送帶上，當搖把順時轉動時，滑塊與傳送帶的表面產生滑動摩擦力，滑塊與壓力傳感器發生相互作用，在水平方向上，滑塊受滑動摩擦力和壓力傳感器的彈力滿足二力平衡，數字顯示表的數值反映了兩種接觸面下滑動摩擦力的數值，通過比較數值大小即能夠得出滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。在不改變滑塊壓力和接觸面粗糙程度的條件下，不斷改變搖把的轉速，讀出滑動摩擦力的大小，即能夠得出滑動摩擦力與滑塊相對速度的關系。本實用新型結構簡單，讀數方便，制作成本低廉，實驗操作方便，使抽象問題具體化，在使用過程中能夠培養學生的創新思維和實踐能力，能夠用于學生自主探究和教師課堂實驗演示。
[0012]進一步的，本實用新型傳送帶采用彈性松緊帶，滑輪采用橡膠輪，保證摩擦可靠有效。
[0013]進一步的，本實用新型滑塊上放置砝碼，通過增減砝碼，得出滑動摩擦力與壓力的關系。
[0014]進一步的，本實用新型滑塊采用長方體結構，其相鄰表面的面積大小不同，通過將不同表面放置在傳送帶上，得出滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系。
【附圖說明】
[0015]圖1本實用新型的整體結構側視圖；
[0016]圖2本實用新型的整體結構俯視圖；
[0017]附圖中:1.支架;2.傳送帶;3.標記段;4.滑塊;5.棉布;6.壓力傳感器;7.擋板;8.搖把;9.電源開關；10.數字顯示表。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0019]參見圖1，2，本實用新型在結構上包括支架I，以及通過滑輪11安裝在支架I上的傳送帶2，傳送帶2采用彈性松緊帶，滑輪11采用橡膠輪，滑輪11外部連接用于驅使傳送帶2轉動的搖把8。傳送帶2上放置滑塊4，滑塊4上放置有若干個用于增加摩擦面正壓力的砝碼，傳送帶2上設置有便于觀察傳送帶2運動方向以及滑塊4移動距離的標記段3。滑塊4 一面與傳送帶2接觸，該面的對立面固定有棉布5。支架I沿滑塊4運動方向的一端設置有擋板7，擋板7與滑塊4的正對面上設置有壓力傳感器6，壓力傳感器6連接數字顯示表10，數字顯示表10外部殼體上集成設置有砝碼盒。滑塊4采用長方體結構，其相鄰表面的面積大小不同。
[0020]本實用新型的工作原理為:先開啟電源開關9，然后將滑塊4置于傳送帶2上。①在探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度之間關系時，可分別將長方體滑塊2的上下木質面和棉布面置于傳送帶2上，當搖把8順時針轉動，滑塊4與壓力傳感器6發生相互作用，此時的滑塊4靜止，傳送帶2運動，它們的接觸面間產生滑動摩擦力。在水平方向上，滑塊4受滑動摩擦力(向右)和壓力傳感器6的彈力(向左)，此二力滿足二力平衡。因此數字顯示表10的數值為兩種不同情況下滑動摩擦力的數值，比較滑動摩擦力的大小即可得出滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。②在探究滑動摩擦力與壓力的關系時，不改變接觸面的粗糙程度，直接往滑塊4上表面添加砝碼(滑塊質量已知為250克)，使搖把8順時針轉動，讀出滑動摩擦力的大小，即可知道滑動摩擦力與壓力的關系。③探究滑動摩擦力與接觸面大小的關系時，可將長方體滑塊4不同面的表面(上下面、前后面、左右面)置于傳送帶上，滑塊4相鄰表面的面積大小不同，讀出滑動摩擦力的大小，可得出滑動摩擦力大小與接觸面積大小的關系。④擦究滑動摩擦力大小與滑塊4相對速度的關系時在不改其壓力和接觸面的粗糙程度的條件下，不斷改變搖把8的轉速，讀出滑動摩擦力的大小，可得出兩者關系。
[0021 ]本實用新型讀數方便，制作成本低廉，實驗操作方便，能夠使抽象問題具體化。
【主權項】
1.一種數字式滑動摩擦力實驗儀，其特征在于:包括通過滑輪(II)安裝在支架(I)上的傳送帶(2)，滑輪(11)外部連接用于驅使傳送帶(2)轉動的搖把(8);所述的傳送帶(2)上放置有滑塊(4)，且滑塊(4) 一面與傳送帶(2)接觸，該面的對立面固定有棉布(5);所述的支架(I)沿滑塊(4)運動方向的一端設置有擋板(7)，擋板(7)與滑塊(4)的正對面上設置有壓力傳感器(6)，所述的壓力傳感器(6)連接數字顯示表(10)。2.根據權利要求1所述的數字式滑動摩擦力實驗儀，其特征在于:所述的傳送帶(2)上設置有便于觀察傳送帶(2)運動方向以及滑塊(4)移動距離的標記段(3)。3.根據權利要求1所述的數字式滑動摩擦力實驗儀，其特征在于:所述的傳送帶(2)采用彈性松緊帶，滑輪(11)采用橡膠輪。4.根據權利要求1所述的數字式滑動摩擦力實驗儀，其特征在于:所述的滑塊(4)上放置有若干個用于增加摩擦面正壓力的砝碼。5.根據權利要求4所述的數字式滑動摩擦力實驗儀，其特征在于:所述的數字顯示表(10)外部殼體上集成設置有砝碼盒。6.根據權利要求1所述的數字式滑動摩擦力實驗儀，其特征在于:所述的滑塊(4)采用長方體結構，其相鄰表面的面積大小不同。
【專利摘要】一種數字式滑動摩擦力實驗儀，包括通過滑輪安裝在支架上的傳送帶，滑輪外部連接用于驅使傳送帶轉動的搖把；所述的傳送帶上放置有滑塊，且滑塊一面與傳送帶接觸，該面的對立面固定有棉布；所述的支架沿滑塊運動方向的一端設置有擋板，擋板與滑塊的正對面上設置有壓力傳感器，所述的壓力傳感器連接數字顯示表。所述的滑塊上放置有若干個用于增加摩擦面正壓力的砝碼，滑塊采用長方體結構，其相鄰表面的面積大小不同。本實用新型結構簡單，讀數方便，制作成本低廉，實驗操作方便，使抽象問題具體化，在使用過程中能夠培養學生的創新思維和實踐能力，能夠用于學生自主探究和教師課堂實驗演示。
【IPC分類】G09B23/10
【公開號】CN205281914
【申請號】CN201521014092
【發明人】安秦昊
【申請人】安秦昊
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月8日