CN206271278U - 一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，包括水平桌，所述水平桌上表面从左至右依次设有弹簧测力计、木质台架和电动机，所述弹簧测力计竖直固定在读数板上，所述弹簧测力计的正下方设有定滑轮，所述木质台架中间水平方向夹有铁棒，所述铁棒的正下方设有长木块，所述长木块的上表面中央水平放置有磁铁滑块，所述电动机的转轴通过细线二与长木块右侧上的拉钮相连接。该实用新型结构简单，实验操作方便，弹簧测力计竖直固定在读数板上，可见度高，便于读数，相对于普遍所用的氢气球方法，这个方法更为安全，同时能避免物体左右受力影响实验的准确度。

Description

一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置

技术领域

本实用新型涉及物理实验技术领域，具体为一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置。

背景技术

现在通用的实验方法是将氢气球以细绳悬于物体上空。再用弹簧测力计拉住物体水平方向拉钮，使物体均速滑动，利用二力平衡原理，可得弹簧测力计上显示拉力即等于物体所受摩擦力，得到此次实验摩擦力数据；再将氢气球松开，重复上述步骤，测得无氢气球时物体所受摩擦力，发现两次数据不同。两次实验中，物体重力相同，不同的是物体对桌面的压力，多次重复上述二步骤，得出摩擦力与压力有关，而不与重力有关的普遍规律。此实验方法中，因所用氢气球会随物体移动而摇摆，使物体在受到向上的力的同时，还会受到因摇摆导致的各个方向不同的力，导致实验数据出现误差，而这个因素产生的误差在本专利申请的创新实验方法中完全可以避免。此外，由于氢气球的不稳定性，有可能产生爆炸，具有一定的危险性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，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：

一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，包括水平桌，所述水平桌上表面从左至右依次设有弹簧测力计、木质台架和电动机，所述弹簧测力计竖直固定在读数板上，所述弹簧测力计的正下方设有定滑轮，所述木质台架中间水平方向夹有铁棒，所述铁棒的正下方设有长木块，且长木块水平放置在水平桌上，所述长木块的上表面中央水平放置有磁铁滑块，所述定滑轮一端通过细线一与弹簧测力计连接，另一端通过细线一与磁铁滑块上的拉钮相连，所述电动机的转轴通过细线二与长木块右侧上的拉钮相连接，且电动机外接于一实验稳压电源的输出端。

优选的，所述电动机的额定电压为9V或12V。

优选的，所述定滑轮的轴心与磁铁滑块的几何中心在一条直线上。

优选的，所述铁棒的长度为80cm实验用标准长度。

优选的，所述铁棒的高度位于靠近磁铁滑块上方，且磁铁滑块处于被吸引不被吸住的位置。

优选的，所述磁铁滑块为长方体。

优选的，所述长木块和电动机转轴相连的细线二与水平桌保持水平。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该实用新型，在实验时，将夹有水平方向铁棒的木制台架置于水平桌上，铁棒正中央下方放置长木块，长木块上水平放置磁铁滑块，所述铁棒的高度位于靠近磁铁滑块上方，且磁铁滑块处于被吸引不被吸住的位置，接着将用细线一将磁铁滑块、定滑轮、弹簧测力计挂钩连在一起，调节使定滑轮竖直方向和水平方向的拉力互相垂直，然后用细线二将长木块的右侧拉钮与电动机相连，使长木块和电动机转轴相连的细线二与水平桌保持水平，接通电源按下电动机的开关，就由电动机带动长木块做水平匀速直线运动，利用二力平衡原理，得到磁铁滑块上方有磁力作用时弹簧测力计上的摩擦力数据，之后将铁棒移开，重复上述步骤，测得无磁力作用于磁铁滑块时所受摩擦力，发现两次数据不同。两次实验中，磁铁滑块重力相同，不同的是磁铁滑块对长木块的压力，因而得出磁铁滑块所受摩擦力与压力有关，而与重力无关的结论，多次重复上述二步骤，得出摩擦力与压力有关，而不与重力有关的普遍规律。该实用新型结构简单，实验操作方便，弹簧测力计竖直固定在读数板上，可见度高，便于读数，相对于普遍所用的氢气球方法，这个方法更为安全，同时能避免物体左右受力影响实验的准确度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1水平桌、2弹簧测力计、3木质台架、4电动机、5读数板、6定滑轮、7铁棒、8长木块、9磁铁滑块、10细线一、11细线二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，包括水平桌1，水平桌1上表面从左至右依次设有弹簧测力计2、木质台架3和电动机4，弹簧测力计2竖直固定在读数板5上，可见度高，便于读数，弹簧测力计2的正下方设有定滑轮6，木质台架3中间水平方向夹有铁棒7，且铁棒的长度为80cm实验用标准长度，材料普遍，便于购买，铁棒7的正下方设有长木块8，且长木块8水平放置在水平桌1上，使长木块8沿水平方向运动，保证实验的精准性，长木块8的上表面中央水平放置有磁铁滑块9，且磁铁滑块9为长方体，使磁铁滑块9沿水平方向运动，进一步保证实验的精准性。

铁棒7的高度位于靠近磁铁滑块9上方，且磁铁滑块9处于被吸引不被吸住的位置，防止磁铁之间相吸，而影响实验结果，定滑轮6一端通过细线一10与弹簧测力计2连接，另一端通过细线一10与磁铁滑块9上的拉钮相连，定滑轮6的轴心与磁铁滑块9的几何中心在一条直线上，使长木块8始终在水平方向进行匀速运动，电动机4的转轴通过细线二11与长木块8右侧上的拉钮相连接，且细线二11与水平桌1保持水平，也是保证了长木块8始终能够在水平方向进行匀速运动，电动机4外接于一实验稳压电源的输出端，学生稳压电源电压可调，通过调节电压控制电动机4转速，继而改变长木块8的运动速度，也可以方便的探究演示滑动摩擦力的大小跟运动速度大小的关系，从而改变运动速度越大滑动摩擦力越大的错误观念，电动机4的额定电压为9V或12V。

本实用新型工作流程：在实验时，将夹有水平方向铁棒7的木制台架3置于水平桌上，铁棒7正中央下方放置长木块8，长木块8上水平放置磁铁滑块9，所述铁棒7的高度位于靠近磁铁滑块9上方，且磁铁滑块9处于被吸引不被吸住的位置，接着将用细线一10将磁铁滑块9、定滑轮6、弹簧测力计2挂钩连在一起，调节使定滑轮6竖直方向和水平方向的拉力互相垂直，然后用细线二11将长木块8的右侧拉钮与电动机4相连，使长木块8和电动机4转轴相连的细线二11与水平桌1保持水平，接通电源按下电动机4的开关，就由电动机4带动长木块8做水平匀速直线运动，利用二力平衡原理，得到磁铁滑块9上方有磁力作用时弹簧测力计2上的摩擦力数据，之后将铁棒7移开，重复上述步骤，测得无磁力作用于磁铁滑块9时所受摩擦力，发现两次数据不同。两次实验中，磁铁滑块9重力相同，不同的是磁铁滑块9对长木块8的压力，因而得出磁铁滑块9所受摩擦力与压力有关，而与重力无关的结论，多次重复上述二步骤，得出摩擦力与压力有关，而不与重力有关的普遍规律

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，包括水平桌（1），其特征在于：所述水平桌（1）上表面从左至右依次设有弹簧测力计（2）、木质台架（3）和电动机（4），所述弹簧测力计（2）竖直固定在读数板（5）上，所述弹簧测力计（2）的正下方设有定滑轮（6），所述木质台架（3）中间水平方向夹有铁棒（7），所述铁棒（7）的正下方设有长木块（8），且长木块（8）水平放置在水平桌（1）上，所述长木块（8）的上表面中央水平放置有磁铁滑块（9），所述定滑轮（6）一端通过细线一（10）与弹簧测力计（2）连接，另一端通过细线一（10）与磁铁滑块（9）上的拉钮相连，所述电动机（4）的转轴通过细线二（11）与长木块（8）右侧上的拉钮相连接，且电动机（4）外接于一实验稳压电源的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，其特征在于：所述电动机（4）的额定电压为9V或12V。

3.根据权利要求1所述的一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，其特征在于：所述定滑轮（6）的轴心与磁铁滑块（9）的几何中心在一条直线上。

4.根据权利要求1所述的一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，其特征在于：所述铁棒（7）的长度为80cm实验用标准长度。

5.根据权利要求1所述的一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，其特征在于：所述铁棒（7）的高度位于靠近磁铁滑块（9）上方，且磁铁滑块（9）处于被吸引不被吸住的位置。

6.根据权利要求1所述的一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，其特征在于：所述磁铁滑块（9）为长方体。

7.根据权利要求1所述的一种能证明摩擦力与压力有关与重力无关的装置，其特征在于：所述长木块（8）和电动机（4）转轴相连的细线二（11）与水平桌（1）保持水平。