一种摩擦力教学演示装置的制作方法

本实用新型涉及摩擦力演示装置技术领域，尤其涉及一种摩擦力教学演示装置。

背景技术：

一个物体在另一个物体表面发生滑动时，接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦，称为滑动摩擦。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大，物体接触面越粗糙，产生的滑动摩擦力就越大。物理教学中摩擦力是教学中的一个难点，其理论知识较为抽象难懂，目前，现有的教学实验中，通常是教师使用测力计拉动桌面上的滑块进行演示，这种实验方法存在一些缺陷，如测力计的拉力方向不能保证一直与滑块的行进方向相同，而且手拉测力计不能保证平滑牵拉，不能排除外力干扰，测力计数值显示不准确，且在牵拉过程中测力计数值读取不便。

但是目前市场上的摩擦力演示装置不仅结构复杂，而且功能单一,不能方便向学生演示不同接触面的摩擦力，同时也不能准确知道接触面升高的距离。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，现提出一种摩擦力教学演示装置来解决现有技术中摩擦力演示装置结构复杂、功能单一,不能方便向学生演示不同接触面的摩擦力，同时也不能准确知道接触面升高的距离的问题。

一种摩擦力教学演示装置，包括底座，底座固接有支撑杆，支撑杆连接有升降结构；升降结构包括动力组件和与动力组件相连接的升降组件，升降组件包括有升降螺纹杆，升降螺纹杆转动连接有支撑板；支撑板上设有可调节接触面，可调节接触面上设有若干不同摩擦系数的接触面；可调节接触面结构连接有与支撑板相连接的角度调节结构，角度调节结构包括有第一从动连杆和与第一从动连杆相对于的第二从动连杆，第一从动连杆和第二从动连杆均与可调节接触面转动连接。

进一步地，升降组件包括有与动力组件相连接的第一蜗杆，第一蜗杆固接有第二蜗杆，第一蜗杆啮合有第一涡轮，第一涡轮固接有与升降螺纹杆固接的螺纹套，升降螺纹杆与支撑杆螺接。

进一步地，若干不同摩擦系数的接触面包括有第一接触面和与第一接触面相对于的第二接触面和第三接触面。

进一步地，角度调节结构包括有动力轴，动力轴固接有调节蜗杆，调节蜗杆啮合有调节涡轮，调节涡轮同轴固接有第一主动连杆和与第一主动连杆相对于的第二主动连杆，第一主动连杆与第一从动连杆转动连接，第二主动连杆与第二从动连杆转动连接。

进一步地，支撑板上设有与调节接触面滑动连接的u形刻度板，u形刻度板上设有刻度线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：该实验演示装置设有三组接触面，可以根据不同粗糙度的活动槽进行实验，可以根据不同高度的实验装置去进行摩擦力实验，灵活性强，能调节工作台的高矮度，方便教师更好的给学生进行演示，该实验装置进行摩擦力操作简单，该装置可以探究摩擦力与接触面的粗糙度和其他因素的关系。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图；

图2为本实用新型的升降结构的结构示意图；

图3为本实用新型的角度调节结构的结构示意图；

图4为本实用新型的接触面的结构示意图；

图5为本实用新型的图2中m区域的局部放大图；

图中：1、底座，2、支撑板，3、秤砣，4、滑块，5、第一接触面，6、第二接触面，7、第三接触面，8、刻度线，9、刻度板，10、滑板，11、手轴，12、第一蜗杆，13、螺纹升降杆，14、螺纹套，15、第一涡轮，16、支撑杆，17、第二蜗杆，18、第二涡轮，19、动力轴，20、第一主动连杆，21、调节蜗杆，22、调节涡轮，23、第一从动连杆，24、滑块槽，25第二从动连杆,26、第二主动连杆。

具体实施方式

一种摩擦力教学演示装置，如图1-5所示，包括底座1，底座1固接有支撑杆16，支撑杆16连接有升降结构；升降结构包括动力组件和与动力组件相连接的升降组件，升降组件包括有升降螺纹杆13，升降螺纹杆13转动连接有支撑板2；支撑板2上设有可调节接触面10，可调节接触面10上设有若干不同摩擦系数的接触面；可调节接触面10结构连接有与支撑板2相连接的角度调节结构，角度调节结构包括有第一从动连杆23和与第一从动连杆23相对于的第二从动连杆25，第一从动连杆23和第二从动连杆25均与可调节接触面10转动连接。

本实用新型在使用时，根据教师的身高，动力组件动作，动力组件包括有手轴11，手轴11带动升降组件动作，升降组件包括有升降螺纹杆13，升降螺纹杆13带动支撑板2升降，利用角度调节结构调节可调节接触面10的高度，然后将相同质量的滑块4放入第一接触面5、第二接触面6和第三接触面7上的滑槽内，然后同时松开秤砣3，可以很直观的看出滑块4滑动的速度，从而探究出接触面的粗糙程度对摩擦力的影响，对比分析更有利于学生对摩擦力的理解；改变可调节接触面10的高度，就可以改变滑块4对可调节接触面10的压力，进而改变摩擦力的大小，利用可调节结构多次改变可调节接触面10的高度，就探究压力对摩擦力的影响。

升降组件包括有与动力组件相连接的第一蜗杆12，第一蜗杆12固接有第二蜗杆17，第一蜗杆12啮合有第一涡轮15，第一涡轮15固接有与升降螺纹杆13固接的螺纹套14，升降螺纹杆13与支撑杆16螺接。

优选地，手轴11动作，手轴11带动第一蜗杆12转动，第一蜗杆12带动第一蜗轮转动，第一蜗杆12带动第二蜗杆17转动，第二蜗杆17带动第二蜗轮18转动，第一蜗轮和第二蜗轮18均带动螺纹套14转动，螺纹套14均带动升降螺纹杆13在支撑杆16内转动，实现装置的升降。

若干不同摩擦系数的接触面包括有第一接触面5和与第一接触面5相对于的第二接触面6和第三接触面7。

优选地，分别设有三个不同摩擦系数的接触面，可以帮助教师向学生们展示接触面的粗糙程度对摩擦力的影响。

角度调节结构包括有动力轴19，动力轴19固接有调节蜗杆21，调节蜗杆21啮合有调节涡轮22，调节涡轮22同轴固接有第一主动连杆20和与第一主动连杆20相对于的第二主动连杆26，第一主动连杆20与第一从动连杆23转动连接，第二主动连杆26与第二从动连杆25转动连接。

优选地，动力轴19转动，动力轴19带动调节蜗杆21转动，调节蜗杆21带动调节蜗轮转动，调节蜗轮带动第一主动连杆20转动，第一主动连杆20带动第一从动连杆23转动，调节蜗轮还同时带动第二主动连杆26转动，第二主动连杆26带动第二从动连杆25转动，第一从动连杆23和第二从动连杆25同时带动可调节接触面10转动。

支撑板2上设有与调节接触面滑动连接的u形刻度板9，u形刻度板9上设有刻度线8。

优选地，刻度线8可以准确的看出可调节接触面10上升的高度，方便对后续摩擦力的计算。

本实用新型的工作过程：

本实用新型在使用时，根据教师的身高，手轴11带动第一蜗杆12转动，第一蜗杆12带动第一蜗轮转动，第一蜗杆12带动第二蜗杆17转动，第二蜗杆17带动第二蜗轮18转动，第一蜗轮和第二蜗轮18均带动螺纹套14转动，螺纹套14均带动升降螺纹杆13在支撑杆16内转动，带动螺纹杆的升降，进而实现装置的升降。

动力轴19转动，动力轴19带动调节蜗杆21转动，调节蜗杆21带动调节蜗轮转动，调节蜗轮带动第一主动连杆20转动，第一主动连杆20带动第一从动连杆23转动，调节蜗轮还同时带动第二主动连杆26转动，第二主动连杆26带动第二从动连杆25转动，第一从动连杆23和第二从动连杆25同时带动可调节接触面10转动，进而改变可调节接触面10的高度，然后将相同质量的滑块4放入第一接触面5、第二接触面6和第三接触面7上的滑槽内，然后同时松开秤砣3，可以很直观的看出滑块4滑动的速度，从而探究出接触面的粗糙程度对摩擦力的影响，对比分析更有利于学生对摩擦力的理解；改变可调节接触面10的高度，就可以改变滑块4对可调节接触面10的压力，进而改变摩擦力的大小，利用可调节结构多次改变可调节接触面10的高度，就探究压力对摩擦力的影响。