一种测试影响摩擦力的相关因素的实验仪的制作方法

本发明涉及物理实验设备技术领域，具体涉及一种测试影响摩擦力的相关因素的实验仪。

背景技术：

摩擦力影响因素的探究实验是物理常见的基本力学实验，该实验通常由教师进行课堂演示实验，该实验的关键点在于确保物体的匀速运动，用测力计测量物体运动时所受的摩擦力，然后根据摩擦力的大小进行定性、定量的分析，继而得到影响摩擦力的几个因素。通常的实验方式是在木块的下方放粗糙面不同程度的纸条，将木块钩在弹簧测力计上，弹簧测力计固定在一个杆上，通过均速拉动纸条来测的木块所受的摩擦力。但手动拉动纸条，很难掌握拉动的力度，也很难把握使纸条匀速运动的速度，因此，在测与摩擦力有关的几个因素时，同时在摩擦力中分动摩擦力和静摩擦力，静摩擦力也是学习过程中的一大难点，所以需要一套专门测摩擦力及影响摩擦力因素的实验设备，也便于学生直观的观察和学习，可以在课堂上吸引学生的注意力，激发学生主动学习的兴趣。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：传统的做摩擦力测量的实验中很难把握使木块匀速运动的条件，因而测得的摩擦力不准确，也不利于实现分析和比较的问题，本发明提供了解决上述问题的一种测试影响摩擦力的相关因素的实验仪。

本发明通过下述技术方案实现：

一种测试影响摩擦力的相关因素的实验仪，包括实验桌、弹簧测力计、滑块、立杆和传送装置，所述立杆固定在所述实验桌上，所述立杆上设有多个凹槽，所述弹簧测力计的一端套在立杆上，所述弹簧测力计上设有显示屏，所述弹簧测力计内安装有拉力传感器，所述拉力传感器与显示屏电性连接，所述弹簧测力计两侧设有按键，所述弹簧测力计的另一端挂在滑块上，所述滑块放置于传动装置上，所述传送装置包括传送带和电机，所述传送带由电机控制转动，所述传送带上贴有不同粗糙程度的纸条，所述传送带靠近立杆一端的两侧设有转动臂，所述转动臂与传送装置通过销轴连接，所述转动臂的另一端固定在实验桌上，所述传送装置远离立杆一端的两侧通过销钉固定在三角架上，所述三角架固定于实验桌上。

本发明设计了一种测试影响摩擦力的相关因素的实验仪，包括实验桌、弹簧测力计、滑块、立杆，在实验桌上固定有立杆，立杆的作用是拉住弹簧测力计，在立杆上设有多个凹槽，在改变弹簧测力计的高度时，可卡住弹簧测力计，不让弹簧测力计套在立杆的一侧下滑，所述弹簧测力计的另一端通过挂钩挂在滑块上，弹簧测力计内安装有拉力传感器，弹簧测力计的表面设有显示屏，拉力传感器与显示屏电性连接，拉力传感器测得的拉力数值将会显示到显示屏中，所述弹簧测力计将会记录滑块静止到直条在滑块底部匀速直线运动过程中的最大拉力，最小拉力，其中使滑块有静止到与纸条发生相对运动的瞬间的拉力即为最大静摩擦力，所述直条位于传送带上，所述传送带有电机控制，可通过调节电机匀速转动给传送带提供一个匀速运动的状态，不需要人为的去拉动纸条，减小了实验的误差，同时在靠近立杆一端的传送装置的两侧通过转动臂将传送装置固定在实验桌上，所述远离立杆一端的传送装置的两侧通过三角架固定在实验桌上，转动臂可弯曲和伸直，可将传送装置支撑成斜坡，可用于测量摩擦力与重力是否有关系。本发明具有设计结构简单，生产制作容易，实验操作方便，演示直观性强的优点，可通过传送装置高度的变化和纸条的粗糙程度分析摩擦力与哪些因素有关，更直观的展现出来，同时还可测量最大静摩擦力的数值。

进一步地，所述实验桌上设有两套传送实验仪。通过两套实验仪器的比较，能更为直观的管擦出两组实验的区别，更有利于学生理解。

进一步地，所述按键包括电源键、最大值键、最小值键和复位键。可通过按钮查看弹簧测力计记录的数据，可得知最大静摩擦力和动摩擦力的数值。

进一步地，所述立杆为铁杆，所述立杆上涂有一层防腐材料。在实验中，立杆经常使用会生锈，需要在立杆外刷一层防腐材料隔绝铁质立杆与空气的接触，避免立杆被腐蚀，生锈。

进一步地，所述传送带上的纸条可更换。在测摩擦力与接触面粗糙程度的关系时需要更换不同粗糙程度的纸条，因此社会为可更换的便于更好的做实验。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明具有设计结构简单，生产制作容易，实验操作方便，演示直观性强的优点，可通过传送装置高度的变化和纸条的粗糙程度分析摩擦力与哪些因素有关，更直观的展现出来，同时还可测量最大静摩擦力的数值；

2、本发明通过两套实验仪器的比较，能更为直观的管擦出两组实验的区别，更有利于学生理解，而且可以测试出所有与摩擦力有关的因素。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的摩擦力实验装置俯视示意图。

图2为本发明的摩擦力实验装置主视示意图。

图3为本发明的摩擦力与压力实验测试示意图。

图4为本发明的摩擦力与重力实验测试示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-实验桌，2-弹簧测力计，3-滑块，4-立杆，5-凹槽，6-显示屏，7-按键，8-传送带，9-转动臂10-纸条，11-三角架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1至图4所示，一种测试影响摩擦力的相关因素的实验仪，包括实验桌1、弹簧测力计2、滑块3、立杆4和传送装置，所述立杆4固定在所述实验桌1上，所述立杆4上设有多个凹槽5，所述弹簧测力计2的一端套在立杆4上，所述弹簧测力计2上设有显示屏6，所述弹簧测力计2内安装有拉力传感器，所述拉力传感器与显示屏6电性连接，所述弹簧测力计2两侧设有按键7，所述弹簧测力计2的另一端挂在滑块3上，所述滑块3放置于传动装置上，所述传送装置包括传送带8和电机，所述传送带8由电机控制转动，所述传送带8上贴有不同粗糙程度的纸条10，所述传送带8靠近立杆一端的两侧设有转动臂9，所述转动臂9与传送装置通过销轴连接，所述转动臂9的另一端固定在实验桌1上，所述传送装置远离立杆4一端的两侧通过销钉固定在三角架11上，所述三角架11固定于实验桌1上。当两台传送实验仪的传送台上铺设的是不同粗糙面的纸条，并将开启相同的转速使传送带带着纸条匀速转动，使滑块与纸条发生匀速的相对运动，记录测得的拉力，此拉力即为摩擦力，通过多次实验即可得出结论：摩擦力与接触面的粗糙程度有关，且呈正比；当验证摩擦力与压力的关系时，可在滑块上增加滑块，同时也可在相对较粗糙的纸条上也重放相同数量的滑块，并开启相同的速度使传送带匀速转动，通过多次实验，得出结论：摩擦力与压力的大小有关，且成正比；当验证摩擦力与重力的关系时，将传送装置支撑成斜坡，然后开启电机，使传送带匀速转动与滑块发生相对匀速运动，记录摩擦力的大小，并改变传送装置的倾斜角度，和增加滑块，再记录摩擦力大小，多次实验，可得出结论：摩擦力与重力无关。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述实验桌1上设有两套传送实验仪。所述按键7包括电源键、最大值键、最小值键和复位键。所述立杆4为铁杆，所述立杆上涂有一层防腐材料。所述传送带8上的纸条可更换。在测摩擦力与接触面粗糙程度的关系时需要更换不同粗糙程度的纸条，因此社会为可更换的便于更好的做实验。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。