一种摩擦力实验教具制造技术

一种摩擦力实验教具，包括水平放置的实验演示板，还包括连接板、牵引绳及滑块，实验演示板上表面设置有左右延伸的数个带有粗糙度不同的粗糙表面的支撑板，或者直接在实验演示板上放置有数个带有粗糙度不同的粗糙表面的物体；粗糙表面上放置有与左右方向延伸的牵引绳相连的上下左右延伸的上开口滑块，牵引绳另一端与放置在粗糙表面上的牵引小车相连；实验演示板垂直滑块运动方向且靠近滑块的一侧与连接板滑动连接，连接板上方设置有用于测量滑块滑动速度的测速装置，测速装置、牵引小车分别与位于连接板上方的控制器电性连接。本实用新型专利技术易于实现滑块的匀速直线运动，保证实验结果的准确性，适用于学校等教学场所，用于初中物理教学授课及实践。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦力实验教具
本技术属于教学器具领域，尤其涉及一种物理教学工具，具体地说是一种摩擦力实验教具。
技术介绍
初中物理课探究滑动摩擦力的影响因素时，会讲到摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，现有的实验方案通常都是用一个弹簧测力计通过绳线拉动滑块作匀速直线运动，弹簧测力计的读数即为摩擦力的大小，通过控制变量法分别改变滑块的质量和运动表面的粗糙程度，从而得到二者与滑动摩擦力的关系。由于人为拉动弹簧测力计用力不均匀，故很难保持物体的运动为匀速直线运动。此外，摩擦力较小时，弹簧测力计的精度较低会直接影响测量的精确度。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的以上不足，本技术旨在提供一种摩擦力实验教具，通过施加具有较高精度且保持不变的力拉动滑块，监测运动过程中滑块速度的变化情况，随时调节力的大小，易于实现滑块的匀速直线运动，保证实验结果的准确性。实验过程简单明了，让学生更容易理解，且印象深刻，趣味性更佳。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种摩擦力实验教具，包括水平放置的实验演示板，还包括连接板、牵引绳和滑块，所述实验演示板上表面设置有向左右方向延伸的数个带有粗糙度不同的粗糙表面支撑板，或者直接在所述实验演示板上放置有带有粗糙程度不同的粗糙表面的物体；粗糙表面上放置有与左右延伸的牵引绳的一端相连的上下左右延伸的上开口滑块，所述牵引绳的另一端与放置在粗糙表面上的牵引小车相连；所述实验演示板垂直滑块运动方向且靠近滑块的一侧与连接板滑动连接，所述连接板上方设置有用于测量滑块滑动速度的测速装置，所述测速装置、所述牵引小车分别与位于所述连接板上方的控制器电性连接。作为本技术的改进，所述控制器上设有用于调整牵引小车对牵引绳的拉力的按键，和用于显示测速装置所监测到的在滑块运动过程中滑块速度的变化情况的显示屏。作为进一步改进，所述实验演示板上表面开有数个用于放置支撑板的凹槽，所述凹槽与所述支撑板相适配。由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，所取得的有益效果是：本技术通过施加具有较高精度且保持不变的力拉动滑块，监测运动过程中滑块速度的变化情况，随时调节力的大小，易于实现滑块的匀速直线运动，保证实验结果的准确性。实验过程简单明了，让学生更容易理解，且印象深刻，趣味性更佳。本技术适用于学校等教学场所，用于初中物理教学授课及实践。附图说明下面结合附图及具体实施例对本技术作更进一步详细说明。图1为本技术实施例的结构示意图。图中：1、实验演示板；2、支撑板；3、连接板；4、滑块；5、牵引绳；6、牵引小车；7、测速装置；8、控制器。具体实施方式实施例1一种摩擦力实验教具，如图1所示，包括实验演示板1、支撑板2、连接板3、滑块4、牵引绳5、牵引小车6、测速装置7和控制器8。实验演示板1放置在水平桌面上，实验演示板1的上表面开有数个与支撑板2相适配的凹槽，使长方体支撑板2能放入凹槽内而限制其不具有相对于于凹槽的水平方向及向下的运动趋势。数个支撑板２带有粗糙度不同的粗糙表面，或者可直接在实验演示板1上放置有带有不同粗糙程度表面的物体（或物质）。本实施例设置四种不同粗糙程度的粗糙表面，两块支撑板2的材质选用木板、玻璃板，另外两个粗糙表面为直接在实验演示板1上盖上毛巾、均匀撒上一层砂子，加强对比实验的实验效果。粗糙表面的上方设置有通过牵引绳5连接的滑块4与牵引小车6，滑块4具有上开口的凹槽，可以将一些小质量的物体如砝码、螺钉等放入凹槽内，以改变滑块4的质量。本实施例连接板3设置于滑块4的右方，连接板3上设置有与实验演示板1上的滑轮相适配的滑槽，实验演示板1可相对连接板3滑动，使连接板3上的测速装置7能监测不同粗糙面上滑块4的滑动速度。牵引小车6、测速装置7分别与连接板3上的控制器8通过导线相连，控制器8上设有按键和显示屏，使操作者能够通过按键调整牵引小车6对牵引绳5的拉力，显示屏上可以显示经测速装置7监测在滑块4运动过程中滑块４速度的变化情况。使用本实施例时，探究摩擦力的大小与接触面粗糙程度关系时，先开启控制器8，将经过牵引绳5连接的的牵引小车6和滑块4放置在其中一个粗糙表面上，相对连接板3滑动实验演示板1，使测速装置7、滑块4、牵引绳5、牵引小车6的中心线位于同一平面，通过控制器8上的按键给定牵引小车6拉动牵引绳5某一数值的拉力，观察控制器8屏幕上显示的在此粗糙面上的滑块4滑动过程中的速度的变化情况。若滑块4速度为零，则增加拉力数值；若滑块4滑动速度逐渐增加，则减小拉力数值。重复拉力数值调节过程直至滑块4速度保持不变，此时滑块4为匀速直线运动，所设置的拉力即为滑块4的摩擦力，记录下在此粗糙表面上一定质量滑块4的摩擦力。再将牵引小车6、牵引绳5、相同质量的滑块4放置在另外三个粗糙表面上，重复上述实验过程，观察四组实验数据，得到接触面的粗糙程度与摩擦力大小的关系。探究摩擦力的大小与接触面压力大小的关系时，在同一粗糙程度的粗糙表面上，通过在滑块4顶部凹槽内增加或减小具有一定质量的物体以改变滑块4的质量，记录下不同质量滑块4所受到的摩擦力大小，观察实验数据，得到接触面的压力大小与摩擦力大小的关系。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦力实验教具，包括水平放置的实验演示板、连接板、牵引绳、滑块，其特征在于：所述实验演示板上表面设置有向左右方向延伸的数个带有粗糙度不同的粗糙表面的支撑板，或者直接在所述实验演示板上放置有带有粗糙程度不同的粗糙表面的物体；粗糙表面上放置有与左右延伸的牵引绳的一端相连的上下左右延伸的上开口滑块，所述牵引绳的另一端与放置在粗糙表面上的牵引小车相连；所述实验演示板垂直滑块运动方向且靠近滑块的一侧与连接板滑动连接，所述连接板上方设置有用于测量滑块滑动速度的测速装置，所述测速装置、所述牵引小车分别与位于所述连接板上方的控制器电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种摩擦力实验教具，包括水平放置的实验演示板、连接板、牵引绳、滑块，其特征在于：所述实验演示板上表面设置有向左右方向延伸的数个带有粗糙度不同的粗糙表面的支撑板，或者直接在所述实验演示板上放置有带有粗糙程度不同的粗糙表面的物体；粗糙表面上放置有与左右延伸的牵引绳的一端相连的上下左右延伸的上开口滑块，所述牵引绳的另一端与放置在粗糙表面上的牵引小车相连；所述实验演示板垂直滑块运动方向且靠近滑块的一侧与连接板滑动连接，所述连接板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骁骏，
申请(专利权)人：上海杨浦区五角星亲子进修学校，
类型：新型
国别省市：上海,31