一种用于物理实验的摩擦力演示教具
技术领域
本发明涉及演示教具技术领域，尤其涉及一种用于物理实验的摩擦力演示教具。
背景技术
两个相互接触并挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力，摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
由摩擦力表达式f=μ×Fn得出，摩擦力影响因素为接触面表面的摩擦系数以及物体所受的压力，而现有技术中的演示教具无法直观、形象的帮助老师进行实况演示该推论，不利于老师的教学以及学生对摩擦力的学习。
因此，提出一种用于物理实验的摩擦力演示教具。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述的问题，而提出的一种用于物理实验的摩擦力演示教具。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于物理实验的摩擦力演示教具，包括U形状设置的框架，所述框架的上表壁嵌设有摩擦系数不同的接触面一和接触面二，所述框架的顶部设有两个滑块，所述框架的两侧壁上具有通槽且通槽的内部设有竖直方向上的导杆一，所述导杆一的外部套设有托盘且托盘与滑块之间通过绳索绕接，所述框架的顶部通过支架固定有水平方向上的横梁，所述横梁的外部套设有滑套，所述横梁上安装有与滑套内壁相接触的滚珠，所述滑套的底部通过轴承转动连接有转动板，所述转动板上贯穿有多个拉杆，所述拉杆的竖直两端分别固定有拉环和压块，所述压块与转动板之间通过弹簧一弹性连接，所述弹簧一的弹性系数各不相同，所述框架的内壁上固定有水平方向上的横杆且横杆的外部套设中心处成型有通孔的砝码。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述框架的两端均安装有导向轮。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述托盘上成型有竖直方向上的限位柱。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述滑块的顶部具有压块相卡合的限位槽。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述框架的顶部内表壁处固定有U形状的导杆三，所述导杆三的外部对称套设有两个封盖，两个所述封盖之间通过弹簧二弹性连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述滑块上贯穿有水平方向上的导杆二。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述框架两侧的底部向外延伸并粘接有橡胶垫。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，两个滑块一一对应的与接触面一和接触面二贴合，将砝码分别放置在两个托盘上，在砝码重力的作用下，给予滑块一个拉力，在两个滑块发生移动时，通过观察砝码的数量，可直观的验证摩擦力与接触面的摩擦系数有关这一推论，将不同的压块与同一个限位槽进行卡合，由于弹簧一的弹性系数各不相同，所以通过观察滑块移动时砝码的数量，可直观的验证摩擦力与物体所受的压力有关这一推论，同时该装置的结构简单、操作起来快捷方便，有利于老师的教学以及学生对摩擦力的学习。
2、本发明中，在弹簧二的作用下，给予封盖向两侧移动的弹力，封盖在此弹力下对横杆的端部进行封堵，实现了对砝码的限位，避免砝码从横杆上脱落，提高了该装置的稳定性。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例提供的演示教具结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例提供的滑套侧视结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例提供的A局部放大结构示意图；
图4示出了根据本发明实施例提供的砝码俯视结构示意图；
图例说明：
1、框架；2、导杆一；3、通槽；4、橡胶垫；5、限位柱；6、砝码；7、接触面一；8、压块；9、横杆；10、接触面二；11、托盘；12、导向轮；13、支架；14、绳索；15、导杆二；16、滑块；17、转动板；18、滑套；19、滚珠；20、横梁；21、限位槽；22、弹簧一；23、拉杆；24、拉环；25、导杆三；26、封盖；27、弹簧二；28、通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于物理实验的摩擦力演示教具，包括U形状设置的框架1，框架1的上表壁嵌设有摩擦系数不同的接触面一7和接触面二10，框架1的顶部设有两个滑块16，两个滑块16一一对应的与接触面一7和接触面二10贴合，框架1的两侧壁上具有通槽3且通槽3的内部设有竖直方向上的导杆一2，导杆一2固定在通槽3的内部，导杆一2的外部套设有托盘11且托盘11与滑块16之间通过绳索14绕接，托盘11与导杆一2滑动配合，绳索14的两端分别与托盘11和滑块16绕接，框架1的顶部通过支架13固定有水平方向上的横梁20，横梁20侧视呈矩形状设置，横梁20的外部套设有滑套18，滑套18与横梁20滑动配合，横梁20上安装有与滑套18内壁相接触的滚珠19，滚珠19避免滑套18内壁与横梁20之间的摩擦，有助于滑套18的移动，与滑套18的底部通过轴承转动连接有转动板17，转动板17上贯穿有多个拉杆23，拉杆23与转动板17滑动配合，拉杆23的竖直两端分别固定有拉环24和压块8，压块8与转动板17之间通过弹簧一22弹性连接，弹簧一22套设在拉杆23的外部，弹簧一22的弹性系数各不相同，不同的压块8可给予滑块16不同的压力，框架1的内壁上固定有水平方向上的横杆9且横杆9的外部套设中心处成型有通孔28的砝码6，横杆9用于对砝码6的收纳。
具体的，如图1所示，框架1的两端均安装有导向轮12，导向轮12与绳索14绕接，避免绳索14与框架1端部之间的摩擦。
具体的，如图1所示，托盘11上成型有竖直方向上的限位柱5，限位柱5与通孔28相适配，砝码6通过通孔28套设在限位柱5的外部，避免砝码6从托盘11上脱离。
具体的，如图1和图2所示，滑块16的顶部具有压块8相卡合的限位槽21，压块8与限位槽21卡合之后，实现了对滑块16与压块8之间的连接，避免滑块16在水平移动的过程中，压块8发生偏移，有助于试验的进行。
具体的，如图1和图3所示，框架1的顶部内表壁处固定有U形状的导杆三25，导杆三25的外部对称套设有两个封盖26，封盖26与导杆三25滑动配合，两个封盖26之间通过弹簧二27弹性连接，弹簧二27套设在导杆三25的外部，在弹簧二27的作用下，给予封盖26向两侧移动的弹力，封盖26在此弹力下对横杆9的端部进行封堵，避免砝码6从横杆9上脱落，提高了该装置的稳定性。
具体的，如图1所示，滑块16上贯穿有水平方向上的导杆二15，导杆二15与支架13固定连接，导杆二15与滑块16滑动配合，导杆二15可对滑块16进行限位，使得滑块16只能在水平方向上进行移动，避免滑块16发生偏紧。
具体的，如图1所示，框架1两侧的底部向外延伸并粘接有橡胶垫4，橡胶垫4的摩擦系数较大，起到了防滑的作用，提高了该装置的稳定性。
工作原理：在对物体所受摩擦力与接触面的摩擦系数有关这一推论进行验证时，将压块8与限位槽21的内部脱离，保证两个滑块16所受的压力相同，在两个滑块16自身重力的作用下，两个滑块16一一对应的与接触面一7和接触面二10贴合，同时向两个托盘11上添加砝码6，在砝码6的作用下，给予滑块16向两侧移动的拉力，在两个滑块16发生移动时，通过观察两个托盘11上砝码6的数量，可直观的验证物体所受摩擦力与接触面的摩擦系数有关这一推论进行验证；
在对物体所受摩擦力与物体所受的压力有关这一推论进行验证时，对同一个滑块16进行操作，保证接触面的摩擦系数相同，将不同的压块8与限位槽21进行卡合，由于弹簧一22的弹性系数各不相同，所以，滑块16所受的压力也各不不同，分别在滑块16不同受压状态下，对托盘11添加砝码6，在滑块16移动时，不同状态下的砝码6的数量各不相同，可直观的验证物体所受摩擦力与物体所受的压力有关这一推论进行验证，同时该装置的结构简单、操作起来快捷方便，有利于老师的教学以及学生对摩擦力的学习。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
