[发明专利]一种物理摩擦力教学用具

说明书

本发明提供一种物理摩擦力教学用具。所述物理摩擦力教学用具包括基座、调节板、调角机构和配重块，调节板通过转动架转动安装在基座上；且调节板上安装有驱动机构，驱动机构包括转动辊、摩擦皮带和驱动电机，转动辊通过支架对称安装在调节板上，且两个转动辊通过摩擦皮带传动连接，驱动电机安装在一个转动辊的安装支架上，且驱动电机的输出端与转动辊的转动中心固定连接，调角机构安装在基座开设的安装腔内，配重块放置在摩擦皮带上，且配重块上安装有压力传感器。本发明提供的物理摩擦力教学用具通过调角机构可以使得学生可以直观的观测到斜坡式的摩擦力。

技术领域

本发明涉及物理教学用具技术领域，尤其涉及一种物理摩擦力教学用具。

背景技术

物理是现代学校中必不可少的重要学科，在初中课堂中，老师往往需要配合实验器具来进行讲课，以此来方便学生的理解，而摩擦力实验就是物理教学中经典的一个教学实验，能够通过弹簧测力计与木块对摩擦力进行直观的展示。

现有的物理教学中探究摩擦力大小的器具往往只是由零散的实验器具组合而成，教师难以进行多次控量进行摩擦力的检测，较为影响教学质量。

因此，有必要提供一种新的物理摩擦力教学用具解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种通过调角机构可以使得学生可以直观观测到斜坡式摩擦力的物理摩擦力教学用具。

本发明提供的物理摩擦力教学用具包括：基座、调节板、调角机构和配重块，所述调节板通过转动架转动安装在基座上；且调节板上安装有驱动机构，所述驱动机构包括转动辊、摩擦皮带和驱动电机，两组规格相同的所述转动辊通过支架对称安装在调节板上，且两个转动辊通过摩擦皮带传动连接，所述驱动电机通过机架固定安装在其中一个转动辊的安装支架上，且驱动电机的输出端与转动辊的转动中心固定连接，所述调角机构安装在基座开设的安装腔内，通过调角机构实现调节板角度的调节，所述配重块放置在摩擦皮带上，且配重块上安装有压力传感器，开启驱动电机使得驱动电机带动转动辊上的摩擦皮带进行匀速转动，由于配重块与摩擦皮带有滑动摩擦，从而弹簧测力计上显示的数值即为配重块的摩擦力，即为f＝μN(其中μ叫动摩擦因数，即为配重块与摩擦皮的材料、接触面粗糙程度有关；N为配重块对摩擦皮带的正压力)，使得学生可以直观的观测配重块的摩擦力。

优选的，所述调角机构包括螺纹杆、梯形块、转盘和限位杆，所述螺纹杆转动安装在基座开设的安装腔内，且螺纹杆上套设有螺纹连接的梯形块，所述梯形块顶部的切面与调节板的下表面滑动连接，且梯形块的切面朝向转动架，所述螺纹杆两侧的安装腔内均固定安装有限位杆，且两根限位杆分别穿过梯形块开设的滑动通孔并与滑动通孔滑动连接，所述螺纹杆的一端延伸出基座开设的安装腔并固定安装有转盘。

优选的，所述调角机构还包括T型滑块，所述T型滑块固定嵌合在梯形块的切面上，且T型滑块延伸至调节板下表面开设的T型槽内并与T型槽滑动连接，旋转转盘使得螺纹杆旋转，由于梯形块螺纹套设在螺纹杆上，同时梯形块上有两根限位杆的限制，因此梯形块可以沿着螺纹杆滑动而不会出翻转的问题，梯形块沿着螺纹杆内滑，从而梯形块推动调节板向上张开，进而调节板以及调节板上的安装组件均呈现斜坡式，此时开启驱动电机使得摩擦皮带进行匀速转动，从而弹簧测力计上显示的数值为f＝μNsinα(其中μ叫动摩擦因数，即为配重块与摩擦皮带的材料、接触面粗糙程度有关；N为配重块对摩擦皮带的正压力，而α为夹角)，而在实际操作过程中在调节板与转动架连接处安装上量角器，使得教学时可以直接观测α的数值，从而通过调角机可以使得学生可以直观的观测到斜坡式的摩擦力。

优选的，所述调节板上靠近转动架的一侧固定安装有安装架，且安装架上安装有加压组件，通过加压组件对摩擦皮带上的配重块进行加压。