摩擦力演示器制造技术

一种摩擦力演示器，属于物理教学用教具。它由安装在支架上的框、框上置有双层弹性薄膜、双层弹性薄膜上垂直置有泡泡钉、泡泡钉穿透双层弹性薄膜其外露部分套装套管组成。该实用新型专利技术结构简单、易于制造、价格低廉、可形成系列制品。该实用新型专利技术对现象模拟准确、直观，摩擦力的有无及其方向由泡泡钉钉身的倾斜及其方向给出，演示范围广，可演示各种摩擦实例，是物理教学中较理想的教具。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一种摩擦力演示器，属于教学用教具。目前，在中学教学中摩擦力特别是摩擦力方向的演示还没有比较完善的教具，在讲授摩擦力的方向，比如，现行的初中、高中物理教材中都以如下方式讲授摩擦力方向的即把一木块放在水平面上，系一细线，通过滑轮吊一钩码来拉木块，木块没有动，由二力平衡条件知接触面对木块一定有摩擦力且方向一定与已知拉力方向相反；在其他的复杂实例中也是一律用推理的方法。由于没有直观演示，使得摩擦的有无及摩擦力的方向的判断成为教学的一个难点。中国专利88206850.4提供了一种显示摩擦力的教具，它是在箱体下底装小轮支放在一底板上，其上中部装垂直舌片穿过箱体下底进入箱体。当底板受摩擦力时，教具能自动显示摩擦力的存在并指明方向。它虽然也具有一定的实用性，但由于箱体遮挡了其内部结构，不直观，而且它所研究的对象固定，只限于底板的摩擦，局限性大，研究的范围受限，结构也较复杂。本技术的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种结构简单，演示直观并可与教材中推理方法相互配合、相互验证的适合于各种演示实例的摩擦力演示器。本技术以如下技术方案实现，它由安装在架上的框、框上设置有双层弹性薄膜，弹性薄膜上垂直置有泡泡钉、泡泡钉穿透双层弹性薄膜，其外露部份套装套管组成。本技术所具有的有益效果1、结构简单、所需的零部件少，易于组装制造，价格低廉，可根据演示对象的不同制成各种规格的演示教具。2、该技术对现象模拟准确、直观、摩擦力的有无及其方向由泡泡钉钉身的倾斜及倾斜的方向直接给出，演示范围广，可演示各种摩擦实例，是物理教学中较理想的教具。以下结合附图和实施例进一步描述本技术。附图说明图1为摩擦力演示器的立体结构示意图；图2为摩擦力演示器的双层弹性薄膜安装示意图；图3为摩擦力演示器的泡泡钉安装示意图；图4为摩擦力演示器的演示原理图；图5为车辆主动轮和被动轮摩擦力演示图；图6为梯子受水平摩擦力的演示图。图1～图3给出了本技术一种最佳实施例结构示意图，它由安装在支架4上的矩形框1、矩形框1上钉有双层弹性薄膜8、双层弹性薄膜8间垫隔胶合板条9，可使其双层弹性薄膜间相距一定间隔，此处的双层弹性薄膜8可选用布料，在固定前将布料拉紧，在双层弹性布料8上均匀垂直置有泡泡钉2、泡泡钉2穿透双层布料8，其头颈部露出双层布料8一定距离，泡泡钉外露部份套装有支承和可增强视觉作用的彩色套管2组成。布有泡泡钉的矩形框用合页6安装在支架4上，为使用方便，支架4上有用合页联接的活动立柱7，立柱7可支承矩形框1形成斜面，放下立柱7后矩形框1可成平面，为整体移动方便，支架4四脚均装有脚轮5。工作原理图4给出了摩擦力演示器原理图，以各泡钉顶点构成的平面做支承面，被研究对象放在泡钉上，现例举说明首先把矩形框1调整成水平状态，在泡泡钉2上放一滑块，此滑块可为木块，用水平力F向右拉滑块，可看到泡泡钉2下的套管3向左倾斜，由泡泡钉2下套管3倾斜知滑块与泡泡钉2接触面产生了摩擦力，由套管3倾斜方向知泡泡钉2受的摩擦力f2向右，由牛顿第三定律知滑块受的摩擦力f1方向一定向左，即滑块受摩擦力f1方向总是与套管3倾斜方向一致。使用本仪器时就是依此为依据判断摩擦力的方向。由于泡泡钉2是扎在双层布料8上的，当拉滑块的力F撤消时，在双层弹性薄膜即布料8的作用下，泡泡钉2会自动回到原始状态，此时，滑块与泡泡钉2接触面摩擦力当然也消失。可见观察套管3、是否倾斜是判断摩擦力有无的依据。由于泡泡钉2顶部圆滑且凸起，可使滑块在上面滑动而不至卡住。这样，本仪器既可演示静摩擦也可演示滑动摩擦。使用方法本仪器的演示与教材中的推理方法相互配合、可起相互验证的作用1、演示平面上静止物体受摩擦力方向方法同上述原理。2、斜面上静止物体受摩擦力方向的演示将矩形框1的一端用立柱7支起，做成斜面倾角小些，使滑块放在泡泡钉2上能保持静止，由套管3的倾斜方向可知，滑块受摩擦力方向沿斜面向上。3、叠放的物体A、B，A在上、B在下，B受力后A、B一起在水平面上向右匀速、加速或减速运动时，物体A受摩擦力方向演示其一是将矩形框1调节成水平状态，矩形框1及支架4整体做为B，滑块放于泡泡钉2上作为A，用外力拉支架4使A、B一起做无相对滑动的匀速、加速或减速运动，套管3倾斜方向可判断滑块A在各种情况下所受摩擦力的有无和方向，其二是把矩形框1微形化用大头针代替泡泡钉2，然后把微形的矩形框1设置在气垫轨道的滑块上，将气垫轨道的滑块及框架整体做为B，将一小木块放在框架的大头针上做为A，在气垫轨道上让A、B一起匀速、加速、减速运动，通过观察大头针下部套管的倾斜情况，来判断摩擦力的有无和方向，图5给出了车辆主动轮和被动轮受摩擦力的方向可用玩具汽车作演示，演示时，调节矩形框1水平，把玩具车放在泡泡钉2上，为了便于观察，让车辆行驶慢些，被动轮的轮轴阻力大些，车轮宽些的效果更好，当车在泡泡钉2上前进时，可观察到主动轮下边的套管3向前倾斜，被动轮下边的套管3向后倾斜，由此知主动轮受触面的摩擦力方向与车前进方向相同，被动轮受摩擦力方向与车前进方向相反。图6给出了斜靠在墙上的梯子，它的下端受摩擦力方向用密度较大的木条代替梯子，调节矩形框1水平，如图6示，木条的下端与泡钉接触产生作用后，由套管3倾斜方向知梯子下端受摩擦力方向向里。权利要求1.一种摩擦力演示器，包括框、支架，其特征在于由安装在支架上的框、框上设置有双层弹性薄膜、双层弹性薄膜上垂直置有泡泡钉、泡泡钉穿透双层弹性薄膜，其外露部份套装套管组成。专利摘要一种摩擦力演示器，属于物理教学用教具。它由安装在支架上的框、框上置有双层弹性薄膜、双层弹性薄膜上垂直置有泡泡钉、泡泡钉穿透双层弹性薄膜其外露部分套装套管组成。该技术结构简单、易于制造、价格低廉、可形成系列制品。该技术对现象模拟准确、直观，摩擦力的有无及其方向由泡泡钉钉身的倾斜及其方向给出，演示范围广，可演示各种摩擦实例，是物理教学中较理想的教具。文档编号G09B23/08GK2212808SQ9421897公开日1995年11月15日 申请日期1994年8月22日 优先权日1994年8月22日专利技术者张起才 申请人:张起才本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦力演示器，包括框、支架，其特征在于由安装在支架上的框、框上设置有双层弹性薄膜、双层弹性薄膜上垂直置有泡泡钉、泡泡钉穿透双层弹性薄膜，其外露部份套装套管组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张起才，
申请(专利权)人：张起才，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]