[实用新型]一种摩擦角演示仪

说明书

本实用新型涉及物理教学仪器技术领域，具体是一种摩擦角演示仪，包括底座、传送带、主动轮、从动轮，底座上转动连接有整体架板，底座与整体架板之间设有倾角调节装置，底座上固定设有刻度尺，刻度尺与整体架板的侧面接触，整体架板的上表面为弧形凹面，整体架板与刻度尺相接触的侧面设有刻线，整体架板侧边固定连接有驱动总成，主动轮转动连接于整体架板的下端，从动轮转动连接于整体架板的上端，主动轮由驱动总成驱动。本实用新型不需要测力也不需要判断匀速，只凭目力即可判断摩擦角并读取正切值，简化仪器的外观结构，便于演示实验，减少采用平直传送带在调节过程中物体单一方向上升或滑落造成的不便，提升实验效率。

技术领域

本实用新型涉及物理教学仪器技术领域，具体是一种摩擦角演示仪。

背景技术

受力分析是高中物理动力学基础，也是高中物理教学的难点。尤其是粗糙斜面上的受力分析，用常规方法求解有时会比较繁琐，并且由于数学知识的滞后，学生无法解决。如果运用“摩擦角”知识求解，可减少繁琐的数学计算，使得分析问题的思路变得清晰。而“摩擦角”在高中教材中没有出现，如果教师只是简单地讲授引入，不但不能帮助学生解决问题，还会扰乱学生思维，加重学习负担。高中物理教学时，为降低学生学习难度，提高学生物理学习效率与兴趣，教师可合理利用自制教具创设教学模式，调动学生学习积极性，增强学生物理学习体验，提高学生物理核心素养。大家知道物体恰好能从粗糙斜面上匀速下滑时斜面的倾角称为摩擦角。如果测得这个角度就能确定物体与斜面之间的动摩擦因数，即μ=tan θ。不过用这种方法测定动摩擦因数有一定的难度，因为物体是否真正作匀速运动，依靠目力是难以辨别的。

现有的摩擦角法测量动摩擦因数的实验方法及装置，往往通过调节斜面倾角使物体匀速下滑，不仅需要增加测速仪器来辅助进行实验，还需在调节过程中反复放置物体，实验过程看似简单实则繁琐，实验效率低下。而摩擦角涵盖摩擦力的概念，现有的摩擦力演示仪，尤其是传送带类型的，实验效率高、效果好，若将其置于斜面上使用，可做到使物体相对传送带下滑的同时相对于斜面静止，即可依靠目力判断出平衡状态，进一步测量摩擦角。此方案虽然能解决传统摩擦角实验需要测速、反复放置物体的问题，但引入了需要在摩擦力演示仪外部增加倾角调节和测量装置的新问题，也不能快速找到平衡点，无法提升实验操作便捷性和实验效率。因此需要一种摩擦角演示仪对上述问题做出改善。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种摩擦角演示仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种摩擦角演示仪，包括底座、传送带、主动轮、从动轮，所述底座上转动连接有整体架板，所述底座与所述整体架板之间设有倾角调节装置，所述底座上固定设有刻度尺，所述刻度尺与所述整体架板的侧面接触，所述整体架板的上表面为弧形凹面，所述整体架板与所述刻度尺相接触的侧面设有刻线，所述整体架板侧边固定连接有驱动总成，所述主动轮转动连接于所述整体架板的下端，所述从动轮转动连接于所述整体架板的上端，所述主动轮由所述驱动总成驱动。

进一步地，所述倾角调节装置是调节所述底座与所述整体架板之间夹角的机械组件，所述驱动总成由电源模块、电机、传动机构组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，不需要测力也不需要判断匀速，只凭目力即可判断摩擦角并读取正切值。

2、本实用新型中，整体板架以及驱动总成的设计可以简化仪器的外观结构，便于演示实验。

3、本实用新型中，主动轮设于整体板架下端及整体架板的上表面为弧形凹面设计，减少采用平直传送带在调节过程中物体单一方向上升或滑落造成的不便，提升实验效率。

附图说明

图1为一种摩擦角演示仪的结构示意图。

图2为一种摩擦角演示仪的局部结构侧视示意图。