一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置

曹丕显

（深圳科学高中，广东 深圳 518129）

一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置

曹丕显

（深圳科学高中，广东 深圳 518129）

一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置，包括基板、运动板和静止块，所述基板上端面放置运动板，该运动板的一端放置静止块，其特征在于：所述远离静止块的基板端部两侧对称竖直安装两个量筒，该两个量筒内填充水，每个量筒的水中漂浮一金属柱，该两个金属柱上端安装一横梁，该横梁下方安装一竖直朝上的定滑轮，横梁底面中部连接的绳子绕过所述定滑轮下端后连接所述静止块。

静摩擦力；滑动摩擦力；最大静摩擦力；定滑轮；弹簧秤

一、技术领域

本实用新型涉及摩擦力试验设备领域，尤其是一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置。

图1

二、背景技术

在中学物理学习中，静止的物体会受到静摩擦力的作用，运动的物体会受到滑动摩擦力的作用，其中的静摩擦力是指当物体在另一个物体表面沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时，在两物体的接触面之间会产生阻碍它们相对运动或相对运动趋势的作用力，滑动摩擦力是指当物体在另一个物体表面上相对滑动时，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力。在实际教学中，会使用的设备，其结构是：包括基板5、运动板4、静止块6和弹簧称19，基板的一端安装竖板18，该竖板上吊装弹簧称，该弹簧称下方的竖板上安装定滑轮11，在竖板旁侧的基板上放置运动板，在运动板上放置静止块，静止块连接的绳子绕过定滑轮下端后连接弹簧称下端安装的吊钩。使用时，教师拖动静止块，在即将运动的一瞬间至开始运动，弹簧秤的读数会发生变化，由此使学生观察到静摩擦力和滑动摩擦力之间的变化，但由于弹簧称的变化很小，学生在教室内观察时非常的不清楚。

图2

三、实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供使用方便、便于观察的一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置。

本实用新型采取的技术方案是：

一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置，包括基板、运动板和静止块，所述基板上端面放置运动板，该运动板的一端放置静止块，其特征在于：所述远离静止块的基板端部两侧对称竖直安装两个量筒，该两个量筒内填充水，每个量筒的水中漂浮一金属柱，该两个金属柱上端安装一横梁，该横梁下方安装一竖直朝上的定滑轮，横梁底面中部连接的绳子绕过所述定滑轮下端后连接所述静止块。

而且，所述基板侧边安装一气泡式水平仪。而且，所述基板的两侧边均安装两个支板，每个支板上均转动安装一调整螺杆，该调整螺杆外缘套装一压接在支板上的锁紧螺母。而且，所述滑动板上端面压装一摩擦层，该摩擦层的两端通过压片和螺母固定在滑动板上。而且，所述定滑轮通过一支架安装在基板上。而且，所述量筒内填充水带有颜色且量筒外表面竖直制出刻度，所述金属柱由不锈钢制成。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，量筒内填充水，两个金属柱分别漂浮在两个量筒内，金属柱上端的横梁通过绳子和定滑轮连接静止块。使用时，安装合适的摩擦层，然后转动调整螺杆，使基板保持水平，再用绳子将横梁和静止块连接好，用手拖动静止块，在静止块即将运动的一瞬间至开始运动，金属柱在绳子的牵拉下向下运动，将水向上挤，通过液面与量筒外表面刻度的关系即可以观察到静摩擦力向滑动摩擦力变化时的数值，由于液面变化的幅度为十几厘米，所以学生坐的远也可以观察到变化。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的右视图。

五、具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种静摩擦力向滑动摩擦力变化的演示装置，如图1、2所示，包括基板5、运动板4和静止块6，所述基板上端面放置运动板，该运动板的一端放置静止块，本实用新型的创新在于：所述远离静止块的基板端部两侧对称竖直安装两个量筒10，该两个量筒内填充水，每个量筒的水中漂浮一金属柱9，该两个金属柱上端安装一横梁8，该横梁下方安装一竖直朝上的定滑轮11，横梁底面中部连接的绳子7绕过所述定滑轮下端后连接所述静止块。

本实施例中，在运力静止块的基板端部底面安装一扩展板13，该扩展板的两侧对称安装两个量筒。所述基板侧边安装一气泡式水平仪16。所述基板的两侧边均安装两个支板17，每个支板上均转动安装一调整螺杆14，该调整螺杆外缘套装一压接在支板上的锁紧螺母15。

所述滑动板上端面压装一摩擦层3，该摩擦层的两端通过压片2和螺母1固定在滑动板上。所述定滑轮通过一支架12安装在基板上。所述量筒内填充水带有颜色且量筒外表面竖直制出刻度，所述金属柱由不锈钢制成。

本实用新型使用时：

1 在量筒内填充水，将金属柱放置在量筒内。

2 通过压片和螺母安装合适摩擦系数的摩擦层，转动调整螺杆，使基板保持水平。

3 用绳子连接静止块和横梁。

4 用手拖动静止块，在静止块即将运动的一瞬间至开始运动，金属柱在绳子的牵拉下向下运动，将水向上挤，通过液面与量筒外表面刻度的关系即可以观察到静摩擦力向滑动摩擦力变化时的数值。

本实用新型中，由于量筒内的液面变化幅度为十几厘米，学生坐的远也可以观察到变化。

[1]刘召新.摩擦力演示装置[J].物理实验，2011（31）：13-14.

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