一种用于物理力学实验装置

1.本实用新型涉及物理力学实验技术领域，尤其涉及一种用于物理力学实验装置。


背景技术：

2.物理力学，是力学的一个新分支，是20世纪50年代末出现的。它从物质的微观结构及其运动规律出发，运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就，通过分析研究和数值计算，阐明介质和材料的宏观性质，并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。
3.目前在物理力学的教学过程中，往往需要用到物理力学实验装置来辅助教学，让学生更加直观的感受，从而帮助学习。但是现有的物理力学实验装置在进行摩擦力实验时，并不能简单快速的更换不同的摩擦基板，使得在研究摩擦系数与滑动摩擦力之间的关系时十分费时费力。
4.因此，有必要提供一种新的用于物理力学实验装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可快速更换摩擦基板的用于物理力学实验装置。
6.本实用新型提供的用于物理力学实验装置包括：实验台，所述实验台上安装有摩擦基板更换机构；所述摩擦基板更换机构包括固定座，所述固定座安装在实验台上，固定座内设置有两条滑槽；所述滑槽内安装有通过滑杆连接的不同粗糙程度摩擦基板；所述不同粗糙程度摩擦基板上安装有移动把手；摩擦力检测装置，所述摩擦力检测装置安装在实验台上；所述摩擦力检测装置包括第一移动轨道，所述第一移动轨道安装在实验台上且第一移动轨道一端水平连接至不同粗糙程度摩擦基板上；所述实验台上安装有支撑板，支撑板上安装有电动伸缩杆；所述电动伸缩杆前端通过固定拉钩连接有数显测力计。
7.优选的，所述实验台上安装有势能实验机构；所述势能实验机构包括支撑柱，所述支撑柱垂直安装在实验台上，支撑柱上端固定安装有第二移动轨道；所述第二移动轨道前端呈水平安装在实验台上且与不同粗糙程度摩擦基板连接；所述实验台上安装有刻度板，刻度板上安装有若干组连接至第二移动轨道的刻度标杆。
8.优选的，所述实验台上设置有安装座；安装座上安装有力度检测仪；所述力度检测仪检测面与不同粗糙程度摩擦基板相连接。
9.优选的，所述不同粗糙程度摩擦基板上放置有实验滑块，实验滑块上安装有与数显测力计连接的固定环；所述实验滑块上方设置有放置槽，放置槽内放置有砝码。
10.优选的，所述实验台上安装有砝码盒。
11.与相关技术相比较，本实用新型提供的一种用于物理力学实验装置具有如下有益效果：
12.1、本实用新型在使用时，进行研究影响滑动摩擦力的影响因素时，可通过摩擦基
板更换机构进行快速更换摩擦基板，利用移动把手拉动不同粗糙程度摩擦基板通过滑杆在滑槽中的移动，从而实现更换摩擦基板的作用，十分简单快速，从而方便研究摩擦系数与滑动摩擦力之间的关系；
13.2、本实用新型在研究滑动摩擦力影响因素时，可始终保持控制唯一变量，避免使用多组仪器进行实验，从而避免了不必要的误差，当研究压力与滑动摩擦力之间的关系时，只需调整实验滑块上的砝码数量，当研究摩擦系数与滑动摩擦力之间的关系时，只需调节不同粗糙程度摩擦基板的位置，从而实现对于滑动摩擦力的研究；
14.3、本实用新型还可利用势能实验机构进行重力势能与动能之间转换关系的研究，通过将实验滑块放置在第二移动轨道的不同高度放下，之后撞击到力度检测仪上，从而读出撞击时实验滑块产生的冲击力，以此对重力势能与动能之间转换关系进行研究。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的一种用于物理力学实验装置的一种较佳实施例的结构示意图；
16.图2为图1所示的一种用于物理力学实验装置的主视图；
17.图3为图1所示的摩擦基板更换机构的结构示意图。
18.图中标号：1、实验台；2、摩擦基板更换机构；21、固定座；22、滑槽；23、滑杆；24、不同粗糙程度摩擦基板；25、移动把手；3、摩擦力检测装置；31、第一移动轨道；32、支撑板；33、电动伸缩杆；34、固定拉钩；35、数显测力计；4、势能实验机构；41、支撑柱；42、第二移动轨道；43、刻度板；44、刻度标杆；5、安装座；6、力度检测仪；7、实验滑块；8、固定环；9、放置槽；10、砝码；11、砝码盒。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
20.请结合参阅图1至图3，一种用于物理力学实验装置包括：实验台1，所述实验台1上安装有摩擦基板更换机构2；所述摩擦基板更换机构2包括固定座21，所述固定座21安装在实验台1上，固定座21内设置有两条滑槽22；所述滑槽22内安装有通过滑杆23连接的不同粗糙程度摩擦基板24；所述不同粗糙程度摩擦基板24上安装有移动把手25；摩擦力检测装置3，所述摩擦力检测装置3安装在实验台1上；所述摩擦力检测装置3包括第一移动轨道31，所述第一移动轨道31安装在实验台1上且第一移动轨道31一端水平连接至不同粗糙程度摩擦基板24上；所述实验台1上安装有支撑板32，支撑板32上安装有电动伸缩杆33；所述电动伸缩杆33前端通过固定拉钩34连接有数显测力计35。
21.需要说明：进行滑动摩擦力影响因素的研究时，通过摩擦力检测装置3进行滑动摩擦力数值的监测，通过电动伸缩杆33的匀速收缩带动通过数显测力计35连接的实验滑块7在不同粗糙程度摩擦基板24上移动，从而得出此处摩擦基板上滑动摩擦力的大小，之后通过摩擦基板更换机构2进行快速更换摩擦基板，利用移动把手25拉动不同粗糙程度摩擦基板24通过滑杆23在滑槽22中的移动，从而实现更换摩擦基板的作用，十分简单快速，而不同粗糙程度摩擦基板24设有四种不同的摩擦程度，最左侧为光滑部分，之后再通过摩擦力检测装置3分别检测出实验滑块7在四种不同摩擦程度下滑动摩擦力的大小，从而研究出摩擦
系数与滑动摩擦力之间的关系。
22.参考图1和图2所示，所述实验台1上安装有势能实验机构4；所述势能实验机构4包括支撑柱41，所述支撑柱41垂直安装在实验台1上，支撑柱41上端固定安装有第二移动轨道42；所述第二移动轨道42前端呈水平安装在实验台1上且与不同粗糙程度摩擦基板24连接；所述实验台1上安装有刻度板43，刻度板43上安装有若干组连接至第二移动轨道42的刻度标杆44；所述实验台1上设置有安装座5；安装座5上安装有力度检测仪6；所述力度检测仪6检测面与不同粗糙程度摩擦基板24相连接。
23.需要说明：本实用新型可利用势能实验机构4进行重力势能与动能之间转换关系的研究，通过将实验滑块7放置在第二移动轨道42的不同高度处放下，之后顺着第二移动轨道42移动，然后通过不同粗糙程度摩擦基板24最左侧光滑部分，最终撞击到力度检测仪6上，从而读出撞击时实验滑块7产生的冲击力，以此对重力势能与动能之间转换关系进行研究，而通过刻度板43和刻度标杆44的设置，从而方便用户将实验滑块7放置在不同高度处，也方便用户标记记录。
24.参考图1和图2所示，所述势能实验机构4的第二移动轨道42与摩擦力检测装置3的第一移动轨道31的前端均与不同粗糙程度摩擦基板24水平连接，通过调节不同粗糙程度摩擦基板24可同时进行势能和摩擦力的研究。
25.需要说明：本实用新型在进行使用时，可同时进行势能和摩擦力的研究，且不同粗糙程度摩擦基板24可同时调节势能实验机构4和摩擦力检测装置3的轨道粗糙程度，从而既减少了研究成本又提高了研究效率。
26.参考图1所示，所述不同粗糙程度摩擦基板24上放置有实验滑块7，实验滑块7上安装有与数显测力计35连接的固定环8；所述实验滑块7上方设置有放置槽9，放置槽9内放置有砝码10；所述实验台1上安装有砝码盒11。
27.需要说明：通过实验滑块7上设置固定环8从而方便与数显测力计35连接，保证实验滑块7的稳定移动；之后通过实验滑块7上方设置放置槽9从而避免在移动过程中发生砝码10的滑落；实验台1上砝码盒11的设置也方便砝码10的储存及拿取；通过在实验滑块7上放置不同数量的砝码10，以此实现对实验滑块7施加不同的压力，从而研究压力与滑动摩擦力之间的关系。
28.本实用新型提供的一种用于物理力学实验装置的工作原理如下：
29.本实用新型在使用时，当进行研究滑动摩擦力的影响因素时，通过摩擦基板更换机构2移动不同粗糙程度摩擦基板24，从而利用摩擦力检测装置3分别检测出实验滑块7在四种不同摩擦程度下滑动摩擦力的大小，从而研究出摩擦系数与滑动摩擦力之间的关系，之后通过在实验滑块7上放置不同数量的砝码10，以此实现对实验滑块7施加不同的压力，再利用摩擦力检测装置3检测出在不同压力下滑动摩擦力的大小，从而研究压力与滑动摩擦力之间的关系，之后可利用势能实验机构4进行重力势能与动能之间转换关系的研究，通过将实验滑块7放置在第二移动轨道42的不同高度处放下，之后顺着第二移动轨道42移动，最终撞击到力度检测仪6上，从而读出撞击时实验滑块7产生的冲击力，以此实现对重力势能与动能之间转换关系的研究，以上便是整个用于物理力学实验装置的使用流程。
30.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在
其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。