[发明专利]一种最大静摩擦力演示仪

说明书

技术领域

本发明属教学实验装置技术领域，具体涉及一种最大静摩擦力演示仪。

背景技术

静摩擦力演示实验是高中物理教学中的一个重要知识点，静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值F_max在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力，两物体间实际发生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力F_max之间，即0＜F≤F_max。

在做实验时，通常采用弹簧测力计钩住一个木块，然后将弹簧测力计在平行桌面方向上匀速移动，根据二力平衡知识，学生通过弹簧测力计示值大小即可观察到摩擦力的变化情况，在实验过程中，一是由于木块开始滑动的瞬间即由最大静摩擦力变化为滑动摩擦力的瞬间无预知性，学生不易观察到；二是实验所使用的弹簧测力计显示到最大峰值后瞬间消失，学生更是不易观察到，因此，整个实验学生是不能够很直观地观察到最大静摩擦力的，实验效果不佳。

发明内容

本发明目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种最大静摩擦力演示仪，将其应用在最大静摩擦力演示实验中，可以将最大静摩擦力值进行锁定，以便更直观地读取最大静摩擦力，为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种最大静摩擦力演示仪，包括沿水平方向设置的实验平台，在实验平台的左端一体设有用于固定弹簧测力计的支撑台，在实验平台的右端固定有电机，在实验平台上配有沿左右方向设置的条形动滑板，在条形动滑板上配有滑块，弹簧测力计通过第一拉线与滑块左端连接，电机通过第二拉线与条形滑板右端连接，在滑块的右端一体设有先向上后向右延伸的左定位端，在条形滑板的右端一体设有先向上后向左延伸的右定位端，在左定位端与右定位端之间放置轻质物块，当滑块与条形滑板相对运动时轻质物块掉落在条形滑板上。

优选的，在滑块上设有多个用于放置砝码的配重圆槽。

优选的，在实验平台上设有用于调节实验平台水平度的三个调节螺栓，在实验平台上设有水准泡。

优选的，弹簧测力计包括外壳，在外壳的顶部固定有挂环，所述外壳正面为平面，在外壳正面中间设有沿竖直方向设置的条形开口，在条形开口的左侧和/或右侧设有力值刻度尺，在外壳内安装有沿着条形开口设置的弹簧，所述弹簧的顶端固定在外壳内表面上，弹簧的底端固定有连杆，连杆的自由端伸出外壳底部之外且固定有挂钩；其特征在于，在连杆和弹簧底端连接处固定有力值指针，在条形开口的左侧设有与条形开口平行的左条形滑孔，在条形开口的右侧设有与条形开口平行的右条形滑孔，在正面上设有峰值指针，所述峰值指针的左端在左条形滑孔内滑动连接，峰值指针的右端在右条形滑孔内滑动连接，力值指针向下运动时与峰值指针碰触后带动峰值指针向下运动。

优选的，所述左条形滑孔和右条形滑孔的顶端均不低于条形开口的顶端，左条形滑孔和右条形滑孔的底端均低于条形开口的底端。

优选的，所述峰值指针采用轻质塑料或轻质铝材料制作。

优选的，所述峰值指针的左端和右端均设有向条形开口方向弯折的折回部，折回部与外壳正面的内表面滑动连接。

优选的，弹簧测力计包括外壳，在外壳的顶部固定有挂环，所述外壳正面为平面，在外壳正面中间设有沿竖直方向设置的条形开口，在条形开口的左侧和/或右侧设有力值刻度尺，在外壳内安装有沿着条形开口设置的弹簧，所述弹簧的顶端固定在外壳内表面上，弹簧的底端固定有连杆，连杆的自由端伸出外壳底部之外且固定有挂钩；其特征在于，在连杆和弹簧底端连接处固定有力值指针，在条形开口内滑动连接有峰值指示机构，所述峰值指示机构包括条形支撑板，在条形支撑板中部一体设有指示帽，所述条形支撑板的左右宽度与条形开口的宽度相对应，条形支撑板的上下长度大于条形开口的宽度，在条形支撑板的上下端均设有用于套设在条形开口左右内壁的开槽，当力值指针向下运动时与指示帽碰触后带动峰值指示机构一起向下运动。

优选的，所述峰值指示机构采用轻质塑料或轻质铝材料制作。

优选的，所述条形支撑板上端的开槽和条形支撑板下端的开槽相对称设置，且条形支撑板上端的开槽和条形支撑板下端的开槽之间的间隔小于条形开口的宽度。

本发明所具有的有益效果为：通过对实验用的条形动滑板和滑块的设计，增加了右定位端和左定位端，在左定位端与右定位端之间放置轻质物块，从而在滑块和条形滑板出现滑动的瞬间掉落在条形滑板上，快速捕捉到滑块开始滑动的瞬间，对出现最大静摩擦力的瞬间进行提醒，学生容易观察，提高了学生实验兴趣。