一種靜摩擦力向滑動摩擦力變化的演示裝置

曹丕顯

（深圳科學高中，廣東 深圳 518129）

一種靜摩擦力向滑動摩擦力變化的演示裝置

曹丕顯

（深圳科學高中，廣東 深圳 518129）

一種靜摩擦力向滑動摩擦力變化的演示裝置，包括基板、運動板和靜止塊，所述基板上端面放置運動板，該運動板的一端放置靜止塊，其特征在于：所述遠離靜止塊的基板端部兩側(cè)對稱豎直安裝兩個量筒，該兩個量筒內(nèi)填充水，每個量筒的水中漂浮一金屬柱，該兩個金屬柱上端安裝一橫梁，該橫梁下方安裝一豎直朝上的定滑輪，橫梁底面中部連接的繩子繞過所述定滑輪下端后連接所述靜止塊。

靜摩擦力；滑動摩擦力；最大靜摩擦力；定滑輪；彈簧秤

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及摩擦力試驗設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種靜摩擦力向滑動摩擦力變化的演示裝置。

圖1

二、背景技術(shù)

在中學物理學習中，靜止的物體會受到靜摩擦力的作用，運動的物體會受到滑動摩擦力的作用，其中的靜摩擦力是指當物體在另一個物體表面沿接觸面的切線方向運動或有相對運動的趨勢時，在兩物體的接觸面之間會產(chǎn)生阻礙它們相對運動或相對運動趨勢的作用力，滑動摩擦力是指當物體在另一個物體表面上相對滑動時，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力。在實際教學中，會使用的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)是：包括基板5、運動板4、靜止塊6和彈簧稱19，基板的一端安裝豎板18，該豎板上吊裝彈簧稱，該彈簧稱下方的豎板上安裝定滑輪11，在豎板旁側(cè)的基板上放置運動板，在運動板上放置靜止塊，靜止塊連接的繩子繞過定滑輪下端后連接彈簧稱下端安裝的吊鉤。使用時，教師拖動靜止塊，在即將運動的一瞬間至開始運動，彈簧秤的讀數(shù)會發(fā)生變化，由此使學生觀察到靜摩擦力和滑動摩擦力之間的變化，但由于彈簧稱的變化很小，學生在教室內(nèi)觀察時非常的不清楚。

圖2

三、實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供使用方便、便于觀察的一種靜摩擦力向滑動摩擦力變化的演示裝置。

本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種靜摩擦力向滑動摩擦力變化的演示裝置，包括基板、運動板和靜止塊，所述基板上端面放置運動板，該運動板的一端放置靜止塊，其特征在于：所述遠離靜止塊的基板端部兩側(cè)對稱豎直安裝兩個量筒，該兩個量筒內(nèi)填充水，每個量筒的水中漂浮一金屬柱，該兩個金屬柱上端安裝一橫梁，該橫梁下方安裝一豎直朝上的定滑輪，橫梁底面中部連接的繩子繞過所述定滑輪下端后連接所述靜止塊。

而且，所述基板側(cè)邊安裝一氣泡式水平儀。而且，所述基板的兩側(cè)邊均安裝兩個支板，每個支板上均轉(zhuǎn)動安裝一調(diào)整螺桿，該調(diào)整螺桿外緣套裝一壓接在支板上的鎖緊螺母。而且，所述滑動板上端面壓裝一摩擦層，該摩擦層的兩端通過壓片和螺母固定在滑動板上。而且，所述定滑輪通過一支架安裝在基板上。而且，所述量筒內(nèi)填充水帶有顏色且量筒外表面豎直制出刻度，所述金屬柱由不銹鋼制成。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

本實用新型中，量筒內(nèi)填充水，兩個金屬柱分別漂浮在兩個量筒內(nèi)，金屬柱上端的橫梁通過繩子和定滑輪連接靜止塊。使用時，安裝合適的摩擦層，然后轉(zhuǎn)動調(diào)整螺桿，使基板保持水平，再用繩子將橫梁和靜止塊連接好，用手拖動靜止塊，在靜止塊即將運動的一瞬間至開始運動，金屬柱在繩子的牽拉下向下運動，將水向上擠，通過液面與量筒外表面刻度的關(guān)系即可以觀察到靜摩擦力向滑動摩擦力變化時的數(shù)值，由于液面變化的幅度為十幾厘米，所以學生坐的遠也可以觀察到變化。

四、附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的右視圖。

五、具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本實用新型進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本實用新型的保護范圍。

一種靜摩擦力向滑動摩擦力變化的演示裝置，如圖1、2所示，包括基板5、運動板4和靜止塊6，所述基板上端面放置運動板，該運動板的一端放置靜止塊，本實用新型的創(chuàng)新在于：所述遠離靜止塊的基板端部兩側(cè)對稱豎直安裝兩個量筒10，該兩個量筒內(nèi)填充水，每個量筒的水中漂浮一金屬柱9，該兩個金屬柱上端安裝一橫梁8，該橫梁下方安裝一豎直朝上的定滑輪11，橫梁底面中部連接的繩子7繞過所述定滑輪下端后連接所述靜止塊。

本實施例中，在運力靜止塊的基板端部底面安裝一擴展板13，該擴展板的兩側(cè)對稱安裝兩個量筒。所述基板側(cè)邊安裝一氣泡式水平儀16。所述基板的兩側(cè)邊均安裝兩個支板17，每個支板上均轉(zhuǎn)動安裝一調(diào)整螺桿14，該調(diào)整螺桿外緣套裝一壓接在支板上的鎖緊螺母15。

所述滑動板上端面壓裝一摩擦層3，該摩擦層的兩端通過壓片2和螺母1固定在滑動板上。所述定滑輪通過一支架12安裝在基板上。所述量筒內(nèi)填充水帶有顏色且量筒外表面豎直制出刻度，所述金屬柱由不銹鋼制成。

本實用新型使用時：

1 在量筒內(nèi)填充水，將金屬柱放置在量筒內(nèi)。

2 通過壓片和螺母安裝合適摩擦系數(shù)的摩擦層，轉(zhuǎn)動調(diào)整螺桿，使基板保持水平。

3 用繩子連接靜止塊和橫梁。

4 用手拖動靜止塊，在靜止塊即將運動的一瞬間至開始運動，金屬柱在繩子的牽拉下向下運動，將水向上擠，通過液面與量筒外表面刻度的關(guān)系即可以觀察到靜摩擦力向滑動摩擦力變化時的數(shù)值。

本實用新型中，由于量筒內(nèi)的液面變化幅度為十幾厘米，學生坐的遠也可以觀察到變化。

[1]劉召新.摩擦力演示裝置[J].物理實驗，2011（31）：13-14.

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