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一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置的制作方法

2021-01-25 13:01:43|215|起点商标网
一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置的制作方法

本实用新型涉及高中物理摩擦力演示用具技术领域,具体是一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置。



背景技术:

静摩擦力是两个相互接触的物体,当其接触表面之间有相对滑动的趋势,但尚保持相对静止时,彼此作用着阻碍相对滑动的力,静摩擦力与一般约束反力不同,它并不随外力的增大而无限制地增大,当外力的大小达到一一定数值时,物体处于将要滑动,但又未开始滑动的临界状态,此时,只要外力再大-一点,物体就开始滑动,当物体处于临界状态时,静摩擦力达到最大值,即为最大静摩擦力,且最大静摩擦力大于滑动摩擦力,而滑动摩擦力是一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,滑动摩擦力的大小跟正压力成正比,μ为动摩擦因数,与接触面的材料、粗糙程度有关,即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度及接触面间的弹力有关,当μ和n不变时,滑动摩擦力的大小就不变。

经检索,中国专利公开了一种高中物理摩擦力演示装置(授权公告号cn205827736u),该专利技术通过在盒身和盒盖上均设置有弹力布,帆布条和无纺布均与弹力布连接,打开盒盖可以使得帆布条和无纺布形成一条模拟的滑道,再将金属块放上帆布条和无纺布上即可以进行演示,方便快捷,又能大大提高了老师的教学质量,但是,难以将作用在滑块上的拉力由水平方向转变为竖直方向,再经过另一新型定滑轮的作用,使竖直方向的拉力变为水平方向的拉力,难以时刻观察到滑块的受力情况,不便于区分动摩擦力与静摩擦力,难以使电机匀速转动,带动线圈环进行匀速转动。因此,本领域技术人员提供了一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置,以解决上述背景技术中提出的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置,包括滑块、新型定滑轮和拉力机构,所述滑块的一侧固定安装有挂钩,且滑块的下方滑动连接有粗糙台面,所述粗糙台面的一端固定安装有新型定滑轮,且粗糙台面的底端胶接有第一操作台,所述新型定滑轮的下方设置有测力计,所述测力计的上表面嵌入连接有显示面板,所述第一操作台的底部铆接有第一支撑架,且第一操作台的一侧设置有第二操作台,所述第二操作台上表面设置有拉力机构,且第二操作台的下表面铆接有第二支撑架。

作为本实用新型进一步的方案:所述新型定滑轮包括第一侧板、固定柱、钢珠、转动圆环和第二侧板,所述新型定滑轮的内部设置有第一侧板,所述第一侧板的一侧焊接有固定柱,所述固定柱的一端焊接有第二侧板,且固定柱的外侧套接有转动圆环,所述固定柱与转动圆环之间转动连接有钢珠。

作为本实用新型再进一步的方案:所述拉力机构包括固定架、线圈、线圈环、转轴、电机和底座,所述拉力机构的内部设置有底座,所述底座的上方固定安装有电机,所述电机的一侧转动连接有转轴,所述转轴的一侧转动有线圈环,所述线圈环的内部缠绕有线圈,且线圈环的一侧固定安装有固定架。

作为本实用新型再进一步的方案:所述挂钩的数量为4个,且挂钩为钢合金材质的构件。

作为本实用新型再进一步的方案:所述转动圆环的内侧与外侧均开设有圆环形的凹槽,所述线圈与外侧凹槽的表面滑动连接,且线圈与凹槽之间配合使用。

作为本实用新型再进一步的方案:所述固定架的上圆柱的轴心、线圈环的轴心、转轴的轴心和电机的轴心在同一条水平线上,且固定架的形状为l型,所述线圈环的一侧开设有凹槽,所述转轴一端插接在凹槽的内部,所述线圈环与转轴之间配合使用。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、通过第一侧板、固定柱、钢珠、转动圆环和第二侧板的结合使用,能够将作用在滑块上的拉力由水平方向转变为竖直方向,再经过另一新型定滑轮的作用,使竖直方向的拉力变为水平方向的拉力。

2、通过显示面板和测力计的结合使用,能够时刻观察到滑块的受力情况,便于区分动摩擦力与静摩擦力。

3、通过固定架、线圈、线圈环、转轴、电机和底座的结合使用,能够使电机匀速转动,带动线圈环进行匀速转动,通过线圈环将线圈匀速缠绕在线圈环的内部,使滑块受到的力匀速增大,直到滑块在粗糙台面的表面上进行滑动。

附图说明

图1为一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置的结构示意图;

图2为一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置的正视图;

图3为一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置中新型定滑轮的结构示意图;

图4为一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置中拉力机构的结构示意图。

图中:1、第一支撑架;2、第一操作台;3、粗糙台面;4、滑块;5、挂钩;6、新型定滑轮;61、第一侧板;62、固定柱;63、钢珠;64、转动圆环;65、第二侧板;7、显示面板;8、测力计;9、拉力机构;91、固定架;92、线圈;93、线圈环;94、转轴;95、电机;96、底座;10、第二操作台;11、第二支撑架。

具体实施方式

请参阅图1~4,本实用新型实施例中,一种物理实验动、静摩擦力区分演示装置,包括滑块4、新型定滑轮6和拉力机构9,滑块4的一侧固定安装有挂钩5,且滑块4的下方滑动连接有粗糙台面3,挂钩5的数量为4个,且挂钩5为钢合金材质的构件,粗糙台面3的一端固定安装有新型定滑轮6,且粗糙台面3的底端胶接有第一操作台2,新型定滑轮6包括第一侧板61、固定柱62、钢珠63、转动圆环64和第二侧板65,新型定滑轮6的内部设置有第一侧板61,第一侧板61的一侧焊接有固定柱62,固定柱62的一端焊接有第二侧板65,且固定柱62的外侧套接有转动圆环64,转动圆环64的内侧与外侧均开设有圆环形的凹槽,线圈92与外侧凹槽的表面滑动连接,且线圈92与凹槽之间配合使用,固定柱62与转动圆环64之间转动连接有钢珠63,通过第一侧板61、固定柱62、钢珠63、转动圆环64和第二侧板65的结合使用,能够将作用在滑块4上的拉力由水平方向转变为竖直方向,再经过另一新型定滑轮的作用,使竖直方向的拉力变为水平方向的拉力。

新型定滑轮6的下方设置有测力计8,测力计8的上表面嵌入连接有显示面板7,通过显示面板7和测力计8的结合使用,能够时刻观察到滑块4的受力情况,便于区分动摩擦力与静摩擦力。

第一操作台2的底部铆接有第一支撑架1,且第一操作台2的一侧设置有第二操作台10,第二操作台10上表面设置有拉力机构9,且第二操作台10的下表面铆接有第二支撑架11,拉力机构9包括固定架91、线圈92、线圈环93、转轴94、电机95和底座96,拉力机构9的内部设置有底座96,底座96的上方固定安装有电机95,电机95的一侧转动连接有转轴94,转轴94的一侧转动有线圈环93,线圈环93的内部缠绕有线圈92,且线圈环93的一侧固定安装有固定架91,固定架91的上圆柱的轴心、线圈环93的轴心、转轴94的轴心和电机95的轴心在同一条水平线上,且固定架91的形状为l型,线圈环93的一侧开设有凹槽,转轴94一端插接在凹槽的内部,线圈环93与转轴94之间配合使用,通过固定架91、线圈92、线圈环93、转轴94、电机95和底座96的结合使用,能够使电机95匀速转动,带动线圈环93进行匀速转动,通过线圈环93将线圈92匀速缠绕在线圈环93的内部,使滑块4受到的力匀速增大,直到滑块4在粗糙台面3的表面上进行滑动。

本实用新型的工作原理是:当需要区分动摩擦力与静摩擦力时,首先打开电机95的控制开关,使转轴94进行缓慢的匀速转动,带动线圈环93进行转动,线圈环93的转动会将线圈92匀速缠绕在线圈环93的内部,此时线圈92将会通过新型定滑轮拉动测力计8的下端,然后通过新型定滑轮6拉动滑块4,此时由于静摩擦力的作用,滑块4将会处于静止状态,而测力计8内部的弹簧将会被拉伸变长,显示面板7的数值会不断增大,在显示面板7的数值增大的过程中,滑块4依旧处于静止状态,说明滑块4受到静摩擦力的作用,当测力计8内部的弹簧不断被拉伸时,静摩擦力会逐渐的增大,直到达到最大静摩擦力,使滑块4开始运动,此时产生的是动摩擦力。

以上所述的,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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