技术领域
[0001] 本
发明涉及一种教学仪器，具体为一种
摩擦力探究仪。
背景技术
[0002] 物理课中的有关摩擦力教学内容，1、现有仪器中没有形象直观地探究演示静摩擦力因素的仪器，使实验教学非常困难，静摩擦力的探究和实验成为物理教师最为头疼的教学难题；2、现有仪器用手绞动方法拉动摩擦
块，无法掌握
水平方向的拉力和匀速运动两方面的科学要求；3、现有仪器可视性差，学生从远处根本看不清测力计上数据的变化。现有仪器功能的
缺陷，成为亟待解决的问题。
发明内容
[0003] 本发明为了解决现有的摩擦力实验仪器存在的诸多缺陷，提供一种摩擦力探究仪。
[0004] 本发明以其新颖独特的设计，使影响静摩擦力各方面因素的探究有了得力仪器，弥补了现有仪器的缺陷，使实验的科学性更加严密；同时增加了实验的可视性，并设计记忆功能，可以进行对比实验；一仪多用，堪称“百宝箱”；使用本仪器可以对影响摩擦力大小的全部因素进行全方位的实验和探究：包括静摩擦力、活动摩擦力、
滚动摩擦力、斜面摩擦力、物体运动速度与摩擦力的关系；使实验教学形象直观、生动有趣。很大地激发学生学习兴趣，调动学生学习积极性。
[0005] 本发明是采用如下技术方案实现的：
[0006] 一种摩擦力探究仪，包括仪器
箱体，仪器上盖板，仪器上盖板上有
拉环，拉环同时是仪器上盖板的
支架，能使仪器上盖板与仪器箱体成水平状态；仪器上盖板装置供测力计支架移动的光滑面板，面板右端装置固定牵引小
电机的卡口，此卡口同时是牵引小电机的电源触点；仪器箱体上方装置可揭起的活动盖板，活动盖板中央有能嵌入摩擦面的
槽口，摩擦面
正面光滑
反面粗糙；活动盖板的右端和仪器上盖板的右端一样，也装置有牵引小电机卡口，此卡口同时也是牵引小电机的电源触点；仪器箱体的上面左端装置电源弹性触片，还装置静摩擦实验检验
开关；摩擦面下面的槽口里装置由另一个牵引小电机驱动的传送带；仪器箱体的前面装置有仪器操纵开关，分别是静摩擦力实验开关，滑动/滚动摩擦力实验开关，传送带调速开关；还装置有静摩擦力实验指示灯和电源输入插口；测力计装置在升降式支架上，测力计支架
底板上装置有可使测力计升降的组件，此组件由公知的
螺栓槽和
定位螺栓组成；测力计的0度刻线上装置固定绿色发光
二极管，
弹簧的
指针上装置活动红色
发光二极管，可增加实验的可视性；测力计上方装置游标尺和游标，游标靠小磁
铁吸附于铁质游标尺上，便于记忆上次实验的数据；测力计的背面有
电池盒和小开关；在摩擦块上面装置着灵活的滚动棒，使摩擦块可以活动与滚动摩擦力实验两用；在摩擦块的后面下方装置电源触片，与仪器箱体上方的电源弹性触片配合使用，进行静摩擦力的实验演示。牵引小电机
转轴上有
离合器拨叉，与牵引绳轮子中的槽配合，起到分离与结合的离合器作用，便于实验操作。
[0007] 本发明可做的探究实验如下：
[0008] (1)静摩擦力探究实验；(2)
正压力的大小对摩擦力大小的影响的探究实验；(3)物体表面的粗糙程度对摩擦力大小的影响的探究实验；(4)物体
接触面积大小对摩擦力大小的影响的探究实验；(5)活动摩擦力和滚动摩擦力的对比实验；(6)物体运动速度与摩擦力关系的探究实验。(7)斜面摩擦的探究实验。
附图说明
[0009] 图1本发明仪器箱体的正面俯视图；
[0010] 图2为附件升降式测力计支架结构示意图；
[0011] 图3为改装的摩擦块结构示意图；
[0012] 图4为附件离合式牵引小电机组件结构示意图。
[0013] 图1为仪器主体，图中：1、摩擦力实验
电路检验开关；2、弹性电源触片；3、摩擦面板槽口；4、传送带；5、牵引小电机卡口及2电源触点；6、测力计支架移动面板；7、第二牵引小电机卡口及电源触点；8、上盖板提环(也是上盖板支架)9、上盖板；10电源插口；11、传送带调速开关；12、仪器箱体；13、静摩擦力演示开关；14、活动、滚动摩擦力演示开关；15、电路检验指示灯；16摩擦面板(一面光滑，一面粗糙)。
[0014] 图2为仪器附件-升降式测力计支架结构正面俯视图。图中：1、牵引绳拉钩；2、游标；3、游标尺；4、红色发光二极管；5、测力计拉环；6、测力计升降组件；7、绿色发光二极管；8、支架底座；9、测力计。
[0015] 图3为改装的摩擦块正面俯视图。图中：1电源触片；2、滚动棒；3、摩擦块；4、砝码坑。
[0016] 图4为牵引小电机结构示意图。图中：1、牵引小电机；2、牵引绳轮子；3、小电机转轴；4、离合器拨叉。具体实施方式、
[0017] 一种摩擦力探究仪，包括仪器箱体(12)，仪器上盖板(9)，仪器上盖板上有拉环(8)，拉环同时是仪器上盖板的支架，能使仪器上盖板与仪器箱体成水平状态；仪器上盖板上装置有供测力计支架移动的光滑面板(9)，此面板右端装置固定牵引小电机的卡口(7)，此卡口同时是牵引小电机的电源触点；仪器箱体(12)上方装置可揭起的活动盖板，活动盖板中央有摩擦面槽口(3)，此槽口内用以装置摩擦面(16)，摩擦面正面光滑反面粗糙；活动盖板的右端装置有牵引小电机卡口(5)而且卡口同时是牵引小电机的电源触点；仪器箱体(12)的左端装置电源弹性触片(2)，还装置电静摩擦力实验检验开关(1)；摩擦面槽口里装置由另一个牵引小电机驱动的传送带(4)；仪器箱体的前面装置有静摩擦力实验开关(13)、滑动/滚动摩擦力实验开关(14)和静摩擦力实验电路检验指示灯(15)以及传送带调速开关(11)和电源插口(10)；测力计装置在升降式支架上，测力计支架底板(8)上装置可使测力计升降的组件(6)，此组件由公知的螺栓槽和定位螺栓组成；测力计(9)的0度刻线上装置固定绿色发光二极管(7)，和活动红色发光二极管(4)，可增加实验的可视性；测力计上方装置游标尺(3)和游标(2)，游标靠小
磁铁吸附于铁质游标尺上，移动它便于记忆上次实验的数据；测力计的背面还装置有电池盒和小开关；在摩擦块上面加装灵活的滚动棒(2)，使摩擦块能活动与滚动摩擦力实验两用；在摩擦块的后面下方装置电源触片，与仪器箱体上方的电源弹性触片(2)配合使用，进行静摩擦力的实验演示。牵引小电机转轴上有离合器拨叉(4)，与牵引绳轮子(2)中的槽配合，起到分离与结合的离合器作用，便于实验操作。
[0018] 采用本发明可以进行以下探究实验：
[0019] 实验一、静摩擦力的探究实验
[0020] 揭开仪器箱体上盖板，向后用上盖板上的提环与箱体上方支成水平状态，将
牵引电机组件鍥入盖板末端的小电机卡口内，松开离合器，将牵引绳拉出并钩住测力计组件的拉环。再将摩擦块轻轻地靠于仪器箱体一端的弹性电源触片上，使小电机电路接通，按一下电源触片旁边的摩擦力实验电路检验开关，二极管发光，确认电路已通，之后，打开测力计指示灯开关，二极管发亮，合上离合器，按下静摩擦力演示开关，牵引电机开始转动，拉动测力计支架并牵引摩擦块移动，当水平方向的拉力克服了最大静摩擦力时摩擦块开始移动，离开电源触片，电路断开，电机立刻停转，此时测力计上的读数便是静摩擦力数据。移动测力计指针上方的游标箭头，记忆实验的数据。
[0021] 影响静摩擦力大小因素的探究，可做如下两组实验：
[0022] 1、增加或减少摩擦块上面的砝码，进行实验。探究正压力的大小对静摩擦力大小的影响。
[0023] 2、正压力不变，使用摩擦面板的正面和背面进行实验，探究物体接触面的粗糙程度对静摩擦力大小的影响。
[0024] 实验二、滑动摩擦力的演示，
[0025] 按下滑动、滚动摩擦力实验开关，牵引电机便拉动测力计支架并牵引摩擦块于摩擦面上移动，滑动摩擦力也可以进行以下摩擦力因素的演示和探究：
[0026] 1、摩擦力大小与摩擦面光滑程度的探究实验。
[0027] 先从面板正面光滑的一面实验，再从面板背面粗糙的另一面实验。通过对比实验探究物体的接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响。
[0028] 2、摩擦力大小与正压力关系的实验。
[0029] 增加或减少摩擦块上砝码，通过对比实验，探究正压力的大小对滑动摩擦力大小的影响。
[0030] 3、摩擦力大小与物体接触面积大小关系的探究实验。
[0031] 物体接触面积小的实验，可将将摩擦块竖起，把测力计升高使拉绳成水平，进行实验。
[0032] 物体接触面积大的实验：将摩擦块平放，把测力计降低使拉绳成水平，进行实验。
[0033] 实验三：滚动摩擦力的探究实验
[0034] 将摩擦块翻过来，使反面装置的小滚棒接触摩擦面转动进行实验演示，将滑动摩擦力和滚动摩擦力的实验数据进行对，得出滚动摩擦力比滑动摩擦力省力得多的结论。
[0035] 实验四：摩擦力大小与物体运动速度快慢的关系演示实验。
[0036] 取掉摩擦面板，将摩擦块放在传送带中，打开电机调速开关，反复调节传送带速度进行探究实验，用游标记录实验结果，通过实验，会自然得出摩擦力的大小与物体运动速度快慢无关的结论。
[0037] 实验五：斜面摩擦力的演示实验
[0038] 将牵引电机组件装于仪器箱体上的活动盖板上的牵引电机卡口内，牵引测力计和摩擦块，揭起盖板，，用下面的
支撑杆不断调整斜面坡度，反复探究实验，使学生深刻理解：随着坡度的不断增大，正压力会不断减小，同时摩擦力也不断减小的原理。如果斜面成90度，就会完全失去摩擦力。
