[实用新型]动摩擦因数测量及失重超重演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学演示装置，具体涉及一种动摩擦因数测量及失重超重演示装置，属于教学仪器技术领域。

背景技术

动摩擦因数测量及失重超重演示实验都是物理学非常重要的实验内容，这两个实验中都需要用垫块将长木板不带滑轮的一端垫起一定的角度来平衡摩擦力，以便使合外力只由跨过定滑轮的细绳上的拉力来充当从而方便测量。而长木板垫起后容易受滑块滑动影响而窜动位置，这样长木板与水平面的倾角就随之改变了，摩擦力的平衡也就不准确了，给实验带来误差，测量的动摩擦因数不准确。失重和超重是中学实验比较难理解的内容，在实验内容中不能用数值直观地演示失重和超重现象。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决力学实验中倾斜长木板的位置和倾角容易改变而增大实验误差，不便于动摩擦因数的测量和读取以及无法直观地演示失重和超重现象的问题，进而提供一种动摩擦因数测量及失重超重演示装置。

本实用新型的技术方案：

动摩擦因数测量及失重超重演示装置：包括水平板、长木板和背板，水平板的上端面上设置有气泡水平仪，水平板的下端面上设置有多个调平支架，所述背板为扇形板，扇形板的外缘刻制有角度标线，扇形板安装在水平板的后侧面上，且扇形板与水平板处于垂直状态，扇形板上安装有滑道，所述滑道为弧形滑道，且弧形滑道的中心与扇形板的中心重合，所述长木板倾斜设置在水平板上，长木板的下端通过转轴连接在扇形板的圆心处，长木板的后端面上安装有滑轮，滑轮在滑道内滑动，长木板的前端面上沿其长度方向设置有两个光电门，所述水平板的下端面上还安装有压力传感器和压力显示器，所述压力传感器与压力显示器电连接。

优选的：所述长木板的右端面上开有定滑轮安装插孔。如此设置，可以安装定滑轮，用以操作牛顿第二定律实验或其它力学实验。

优选的：所述弧形滑道为金属滑道。如此设置，金属滑道摩擦力小且固定性好。

本实用新型具有以下有益效果：

1)采用长木板沿金属滑道滑动来改变倾角方法具有角度可连续改变、位置固定性好优点，消除滑块滑动对倾角影响，从而减小了实验的误差；倾角的大小还可直接读出，为将实验拓展成动摩擦因数的测量实验提供了方便。由于动摩擦因数可以直接测量，所以也可以通过改变长木板倾角来改变滑块所受合外力的大小，不必拘泥于通过改变跨过定滑轮的细绳拉力来改变合外力的传统方法。

2)失重和超重是物理学比较难理解的内容，通过安装在水平板下方的压力传感器和压力显示屏可以测量并显示滑块静止在长木板上或沿长木板滑动时水平板受到的压力，通过比较可以直观地演示失重和超重现象，便于学生操作和理解失重和超重现象。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图中：1-滑道，2-背板，3-滑轮，4-转轴，5-定滑轮安装插孔，6-水平板，7-压力显示器，8-压力传感器，9-调平支架，10-气泡水平仪，11-光电门，12-长木板。

具体实施方式

动摩擦因数测量及失重超重演示装置，其结构如图1所示：其包括水平板6、长木板12和背板2，水平板6的上端面上设置有气泡水平仪10，水平板6的下端面上设置有多个调平支架9，所述背板2为扇形板，扇形板的外缘刻制有角度标线，扇形板安装在水平板6的后侧面上，且扇形板与水平板6处于垂直状态，扇形板上安装有滑道1，所述滑道1为弧形滑道，且弧形滑道的中心与扇形板的中心重合，所述长木板12倾斜设置在水平板6上，长木板12的下端通过转轴4连接在扇形板的圆心处，长木板12的后端面上安装有滑轮3，滑轮3在滑道1内滑动，长木板12的前端面上沿其长度方向设置有两个光电门11，所述水平板6的下端面上还安装有压力传感器8和压力显示器7，所述压力传感器8与压力显示器7电连接；所述长木板12的右端面上开有定滑轮安装插孔5；所述弧形滑道为金属滑道。

金属滑道1摩擦力小且固定性好，作为改变长木板12倾角的轨道，在扇形板的外缘刻制有角度标线，起到了量角器的作用，可用于直接读出长木板12的倾角并换算出动摩擦因数的数值，水平板6下方安装调平支架9，用于水平调节，水平板6的水平与否用安装在板上部的气泡水平仪10来判断。光电门11灵敏度高能够记录滑块通过的时间，通过毫秒计时器显示滑块经过光电门11的时间可以方便地判断滑块的运动情况，并计算出滑块的速度和加速度。压力传感器8可以实时地测量压力值，通过压力显示器7显示的各状态的压力值比较，可以直观地反应失重和超重现象。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。