一种准确高效的摩擦力演示器的制作方法

本实用新型涉及一种准确高效的摩擦力演示器，属于教学用具技术领域。

背景技术：

在日常的物理教学中，往往会使用各种实验仪器来对学生们演示各种物理知识。摩擦力是物理教学的一个重点，也是难点，而突破这一难点的最好方法是让学生通过实验去认识滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。目前的实验方法主要是用弹簧测力计水平地拉着小木块在一块长木板上做匀速运动，利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到滑动摩擦力的大小。然而试验过程中，很难保持物体做匀速直线运动，所以导致试验操作比较复杂，试验准确率较低。并且，为了验证各种摩擦力知识，比如滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关，与物体的运动速度无关、与物体的接触面积大小无关等知识，往往需要很多的试验小配件，且试验过程中要不断更换，比较麻烦且容易丢失。

此外，现有技术的摩擦力演示教具还普遍存在整体性差、占用空间大、不便收纳等缺陷，需要进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种测量方便高效、准确度较高、并且收纳存放方便的摩擦力演示器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种准确高效的摩擦力演示器，包括底座、滑板、滑块和测力计，底座两侧设有纵向滑轨，滑板两侧设有滑轮，滑轮位于纵向滑轨上，滑块放置在滑板上，底座一端底部设有电池、调速器及直流电机，电池与调试器电连接，调试器与直流电机电连接，调速器的调速开关、直流电机的输出轴从底座上表面伸出，直流电机的输出轴上固定有线轴，线轴上缠绕有牵引线，牵引线与滑板连接，底座另一端中部嵌有铁片，测力计为磁性式圆盘测力计，磁性式圆盘测力计的挂线连钩与滑块连接。从而通过纵向滑轨与滑板的配合，实现直线运动，通过旋转调速开关，可以方便的实现滑板的匀速运动，人员可以边调速，边观察记录测力计读数，提高演示效率及测量准确度。

作为本实用新型的进一步改进，纵向滑轨断面呈l型，包括水平面和竖直面，水平面通过紧固件固定在底座上，竖直面上表面高度不低于滑板及测力计上表面高度。从而在演示完毕，取下滑块后，底座上所有装置上表面高度均不高于竖直面上表面高度，从而纵向滑轨对底座上的装置起到保护作用，便于将整个摩擦力演示器装纸盒等收纳装置中存放。

作为本实用新型的进一步改进，纵向滑轨在靠近两端的位置设有限位板，从而对滑板的运动范围做出限制，防止滑板碰撞测力计或线轴，导致演示器损坏。

作为本实用新型的进一步改进，滑板两侧设有第一定位孔，纵向滑轨上设有与第一定位孔配合的第二定位孔。从而演示完毕后，可以通过将螺栓旋入第一定位孔和第二定位孔，实现滑板在纵向滑轨上的定位，方便收纳及搬运。

作为本实用新型的进一步改进，底座包括底板和沿底板两侧垂直向下延伸的侧板，底座另一端底部设有用于存放滑块的抽屉，侧板内侧对应抽屉设置位置安装有抽屉轨道。从而演示完毕，取下的滑块可以放置在抽屉内，防止丢失，此外，抽屉还可以用于防止砝码、螺栓、备用牵引线等，方便使用。

作为本实用新型的进一步改进，滑板上表面和下表面采用摩擦系数不同的材质。从而滑板还可以上下翻转后使用，用于验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关。

作为本实用新型的进一步改进，滑块为一长方体，长方体的上表面、下表面与左侧面、右侧面的面积不同，且上表面与左侧面采用摩擦系数相同的材质，且上表面、下表面与右侧面采用摩擦系数不同的材质，从而只需要一个滑块，就可以验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关，与物体的接触面积大小无关等知识。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本实用新型的一种准确高效的摩擦力演示器，可以方便的实现滑板的匀速运动，便于操作、便于观察记录，能有效提高演示效率及测量准确度，并且由于具有整个摩擦力演示器呈扁平化结构，便于收纳存放。

附图说明

图1为本实用新型的一种准确高效的摩擦力演示器的俯视图。

其中，1底座，2滑板，3滑块，4测力计，5纵向滑轨，5a水平面，5b竖直面，6滑轮，7调速开关，8线轴，9牵引线，10限位板，11第一定位孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，本实施例提出了一种准确高效的摩擦力演示器，包括底座1、滑板2、滑块3和测力计4。

其中，底座1两侧设有纵向滑轨5。纵向滑轨5断面呈l型，采用金属折弯件支撑，包括水平面5a和竖直面5b，水平面5a通过紧固件固定在底座1上。滑板2两侧设有滑轮6，滑轮6位于纵向滑轨5上，滑块3放置在滑板2上。

底座1一端底部设有电池、调速器及直流电机，电池与调试器电连接，调试器与直流电机电连接，调速器的调速开关7、直流电机的输出轴从底座1上表面伸出，直流电机的输出轴上固定有线轴8，线轴8上缠绕有牵引线9，牵引线9与滑板2连接。

底座1另一端中部嵌有铁片，测力计4采用磁性式圆盘测力计，从而测力计4吸附固定在底座1的另一端。采用磁性式圆盘测力计不仅降低了测力计4与底座1的固定难度，且相对于现有技术中普遍采用的竖直放置的弹簧测力计，测力计4高度更低，便于整个摩擦力演示器的扁平化设计，易于存放。测力计4的挂线连钩与滑块3连接。

纵向滑轨5在靠近两端的位置设有限位板10，从而对滑板2的运动范围做出限制，防止滑板2碰撞测力计4或线轴8，导致摩擦力演示器损坏。纵向滑轨5的竖直面5b上表面高度不低于滑板2及测力计4上表面高度。从而在演示完毕，取下滑块3后，底座1上所有装置上表面高度均不高于竖直面5b上表面高度，从而纵向滑轨5对底座1上的装置起到保护作用，便于将整个摩擦力演示器装纸盒等收纳装置中存放。由于使用完毕后，滑板仍放置在底座1上，为了放置搬运过程中滑板滑动，滑板2两侧设有第一定位孔11，第一定位孔11优选地设置在滑板2的四角。纵向滑轨5上设有与第一定位孔11配合的第二定位孔。从而演示完毕后，可以通过将螺栓旋入第一定位孔11和第二定位孔，实现滑板2在纵向滑轨5上的定位，方便收纳及搬运。

底座1包括底板和沿底板两侧垂直向下延伸的侧板，底座1另一端底部设有用于存放滑块3的抽屉，侧板内侧对应抽屉设置位置安装有抽屉轨道。从而演示完毕，取下的滑块3可以放置在抽屉内，防止丢失，此外，抽屉还可以用于防止砝码、螺栓、备用牵引线9等，方便使用。砝码在演示过程中可以放置在滑块3顶部，用于验证滑动摩擦力的大小与物体的接触面积大小无关等知识。

为了提高演示效率，减少演示过程中更换不同摩擦系数滑块的时间，并降低摩擦力演示器成本，滑板2上表面和下表面采用摩擦系数不同的材质。从而滑板2还可以上下翻转后使用，用于验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关。此外，滑块3为一长方体，长方体的上表面、下表面与左侧面、右侧面的面积不同，且上表面与左侧面采用摩擦系数相同的材质，且上表面、下表面与右侧面采用摩擦系数不同的材质，从而只需要一个滑块3，就可以验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关，与物体的接触面积大小无关等知识。如，通过依次将上表面、左侧面作为与滑板2的接触面，进行演示对比，可以得出滑动摩擦力的大小与物体的接触面积大小无关，通过依次将上表面、下表面与右侧面作为与滑板2的接触面，进行演示对比，可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙度有关。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本实用新型的一种准确高效的摩擦力演示器，可以方便的实现滑板2的匀速运动，便于操作、便于观察记录，能有效提高演示效率及测量准确度，并具有整体性强、方便收纳搬运等优点。

本实施例的一种准确高效的摩擦力演示器，使用时，操作人员通过旋转调速开关7，可以方便的实现滑板2的匀速运动，人员可以边调速，边观察记录测力计4读数，提高了演示效率及测量准确度。使用完毕，可以将滑板2固定，滑块取下放入抽屉，不易丢失，且整个摩擦力演示器呈扁平化结构，便于收纳。

以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。