[实用新型]一种摩擦力动态测量分析演示仪

说明书

为了快速并直观地演示摩擦力的实验，本实用新型提供一种摩擦力动态测量分析演示仪，涉及一种中学物理教学与实验仪器。该演示仪主要包括测力计、定滑轮、小车、支架、轻质细绳、底板轨道、电机、电源适配器和物块等，其中左支架和右支架竖直固定在底板轨道上，左支架和右支架之间又用横杆固定连接，左支架的里面和背面是空心的，带调速开关的电源适配器固定在左支架的上面，电机固定在左支架的里面，所有接线都在左支架的背面，接线插头可以直接插在220V的电源上。该演示仪演示摩擦力的实验效果明显，误差小，有利于学生对摩擦力的理解。

技术领域

本实用新型涉及一种中学物理教学与实验仪器，尤其涉及一种摩擦力动态测量分析演示仪。

背景技术

在现阶段的物理教学中，“摩擦力”是力学中非常重要的一课。在实际的教学过程中，摩擦力的探究实验大多数都是手动拉着弹簧测力计和物体运动，由物体的运动情况判断摩擦力的性质，从弹簧测力计上读出摩擦力的大小，从而得出实验结论。这个实验在构思、原理、方法和学生的可参与性方面都很好，但是在实验中人手很难保持稳定的用力方向和用力大小，物体运动的速度变化较大，无法保持近似的匀速直线运动，通过肉眼观察判断物块与小车之间的相对位置是否变化，来判断物块和小车之间是否有相对运动或相对运动趋势，从而判断摩擦力的性质和大小，所以多次测量时实验数据变动较大，可信度不高。

发明内容

为了快速并直观地演示摩擦力的实验，克服以上的不足，使实验的直观性和可信度增强，本实用新型提供一种摩擦力动态测量分析演示仪，涉及一种中学物理教学与实验仪器。该演示仪主要包括测力计、定滑轮、小车、轻质细绳、底板轨道、电机、电源适配器和物块等。该演示仪成本低廉、携带方便、操作简单，演示测量摩擦力的效果明显，误差小，有利于学生对摩擦力的理解，更有利于实验和教学的开展。本实用新型解决其技术问题所采用的方案主要有以下几点。

1. 整个演示仪主要包括测力计、右支架、第二轻质细绳、定滑轮、水平仪、调平螺栓、小车、第一轻质细绳、底板轨道、电机转轴、电机、左支架、电源适配器、调速开关、横杆、物块和插头。其中底板轨道上装有调平螺栓，左支架和右支架竖直固定在底板轨道上，左支架和右支架之间又用横杆固定连接，既可以增加稳度，又可以在横杆上面刻制铭牌，左支架的前面有一圆孔，左支架的里面和背面是空心的，带调速开关的电源适配器固定在左支架的上面，电机固定在左支架的里面，所有接线都在左支架的背面，接线插头可以直接插在220V的电源上，只有电机转轴从左支架的前面圆孔中穿出，圆孔的孔径比电机转轴的轴径略大，所以电机转轴可以自由转动，小车与电机转轴用不可伸长的第一轻质细绳连接，第一轻质细绳一端固定在电机转轴上，另一端固定在小车的左侧面中心处。

2. 所述的水平仪固定在右支架前面的底板轨道上，测力计固定在右支架的上部偏右边，定滑轮固定在右支架的下部偏左边，物块的里面和上面都是凿空的，可以往物块上面加减砝码，物块与测力计之间用不可伸长的第二轻质细绳连接，第二轻质细绳一端固定在测力计的挂钩上，另一端先穿过定滑轮，然后固定在物块右侧面中心处，竖直方向的细绳和水平方向的细绳互相垂直。

3. 所述的演示仪的小车前面、物块前面和底板轨道的前面都有分度值相同的长度刻度，物块前面的刻度是0-20cm，零刻线在物块前面的最左边，小车前面的刻度是0-40cm，零刻线在小车前面的最左边，底板轨道前面的零刻线在底板轨道的中线处，刻度是往两边对称标注为0-55cm，通过观察物块、小车和底板轨道的刻度线相对位置是否变化，可以判断物块和小车之间是否有相对运动或相对运动趋势，从而判断摩擦力大小的动态变化性质，根据测力计的示数测出摩擦力的大小，分析影响摩擦力大小的原因。

4. 在实验前，先将物块、小车和底板轨道的零刻度都对齐，弹簧测力计调零。

5. 固定整个演示仪的底座较宽，可以使演示仪在实验过程中保持稳定。