1.本发明涉及教学用具技术领域，具体而言，涉及一种测量摩擦力的教学器具。


背景技术：

2.摩擦力是经典力学的一个名词，是指两个互相接触的物体有弹力，当它们要发生或有趋势发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力，作为借喻摩擦力这个词在日常生活中也经常被用来描述阻碍进展的力量。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，摩擦力分为静摩擦力、最大静摩擦力、滚动摩擦力、滑动摩擦力三种，一个物体在另一个物体表面发生滑动时，接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦，称为滑动摩擦；滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大，物体接触面越粗糙，产生的滑动摩擦力就越大。
3.学生在课堂上学习理论知识时，一种诠释理论的实验模型对帮助学生的理解起到至关重要的作用；学生在使用传统的摩擦力模型时，观察数据不明显、测量误差比较大，不能感同身受的理解；一次实验完成时间较长，耽误时间，不利于学生的学习；在学生上实验课时很多摩擦力模型的实验效果差，激发不了学生的兴趣，导致学生不喜欢上实验课，老师也没兴趣教实验课，觉得实验课对学生的帮助很小；很多学校的实验器材成为了摆设，浪费资源。摩擦力是高中物理课堂主要的知识点之一，老师在课堂上一般都需要借助一些教具来展示滑动摩擦力的力学现象，而目前老师普遍使用的教具都是一种由细绳、连接木块、测力计组成的简易教具，虽然这种教具在高中物理教学中工作中发挥了一定的作用，但是，该简易教学用具在实践中也存在一些缺陷，对于滑动摩擦的物理现象，该教具无法进行教学演示。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种测量摩擦力的教学器具，其不同于传统的摩擦力教学模型，能够将静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力更为直观、真实的体现和测量出来，便于学生进行理解和学习。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种测量摩擦力的教学器具，包括第一底座，上述第一底座上滑动连接有第二底座，上述第一底座上设有支撑板，上述支撑板上设有固定板，上述固定板的顶部设有第一滑轮，上述支撑板上设有固定座，上述固定座上设有第二滑轮，上述支撑板上设有垂直于所述支撑板的弹簧，上述弹簧上设有固定画笔，上述第一滑轮和第二滑轮上共同绕设有滑绳，上述滑绳的一端穿过上述第一滑轮与上述固定画笔连接，另一端穿过所述第二滑轮连接有测试装置，上述测试装置置于上述第二底座上，上述第二底座上设有画板。
7.在本发明的一些实施例中，上述固定画笔包括与上述弹簧连接的固定块，上述固
定块上可拆卸连接有画笔。
8.在本发明的一些实施例中，上述固定板上设有垂直于支撑板设置的连接杆，上述固定块套设在上述连接杆上。
9.在本发明的一些实施例中，上述画板上设有多个固定夹。
10.在本发明的一些实施例中，上述测试装置包括放置在上述第二底座上的托盘，上述托盘内放置有多个砝码。
11.在本发明的一些实施例中，上述第一底座上设有挡板。
12.在本发明的一些实施例中，上述支撑板上设有辅助复位装置。
13.在本发明的一些实施例中，上述第二底板上设有把手。
14.在本发明的一些实施例中，上述第二底板的底部设有支撑块。
15.在本发明的一些实施例中，上述弹簧的自然状态长度大于上述画板到上述支撑板之间的垂直距离。
16.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.本技术实施例提供一种测量摩擦力的教学器具，包括第一底座，上述第一底座上滑动连接有第二底座，上述第一底座上设有支撑板，上述支撑板上设有固定板，上述固定板的顶部设有第一滑轮，上述支撑板上设有固定座，上述固定座上设有第二滑轮，上述支撑板上设有垂直于所述支撑板的弹簧，上述弹簧上设有固定画笔，上述第一滑轮和第二滑轮上共同绕设有滑绳，上述滑绳的一端穿过上述第一滑轮与上述固定画笔连接，另一端穿过所述第二滑轮连接有测试装置，上述测试装置置于上述第二底座上，上述第二底座上设有画板。在使用时，支撑板设置在第一底座的短边上，与第一底座之间具有间隙，使用者就先将第二底座从第一底座和支撑板之间的间隙中推入，当推入到固定画笔与第二底座上的滑板接触时，先停止下来，此时，将第二底座上的测试装置摆正，然后再通过推动第二底座来带动测试装置的运行，第二底座推动时，测试装置在滑绳的牵拉下，随着第二底座一同运行，测试装置上的滑绳在经过第一滑轮和第二滑轮的作用下，改变方向，不改变力的大小，在滑绳远离测试装置的一端通过固定画笔连接这弹簧，测试装置牵拉滑绳，滑绳对弹簧施加拉力，弹簧形变，固定画笔也随之进行上下移动，在移动的过程中，便能将摩擦力的大小体现在滑板上；本发明不同于传统的摩擦力教学模型，能够将摩擦力更为直观、真实的体现和测量出来，便于学生进行理解和学习，使用方便，操作简单。
18.在实际使用时，测试装置置于第二底座并在开始测试前，需将测试装置摆正，即拉绳与测试装置之间的连接点与第二滑轮之间的连线是与支撑板之间构成相互垂直的状态，避免测试装置在进行运行时，作用在测试装置上的力为斜向方向的拉力。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本发明实施例一种测量摩擦力的教学器具的结构示意图；
21.图2为图1中a处的局部放大示意图；
22.图3为本发明实施例一种测量摩擦力的教学器具的结构示意图；
23.图4为本发明实施例一种测量摩擦力的教学器具中的测试结果f-x图。
24.图标：1、固定板；2、固定夹；3、连接杆；4、画板；5、把手；6、支撑块；7、第一底座；8、滑绳；9、测试装置；10、第二底座；11、支撑板；12、第二滑轮；13、固定座；14、弹簧；15、画笔；16、固定块；17、第一滑轮；18、限位板；19、挡板。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
30.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.实施例
32.请参照图1至图4，图1为本发明实施例一种测量摩擦力的教学器具的结构示意图；图2为图1中a处的局部放大示意图；图3为本发明实施例一种测量摩擦力的教学器具的结构示意图；图4为本发明实施例一种测量摩擦力的教学器具中的测试结果f-x图。
33.本技术实施例提供一种测量摩擦力的教学器具，包括第一底座7，上述第一底座7上滑动连接有第二底座10，上述第一底座7上设有支撑板11，上述支撑板11上设有固定板1，上述固定板1的顶部设有第一滑轮17，上述支撑板11上设有固定座13，上述固定座13上设有第二滑轮12，上述支撑板11上设有垂直于所述支撑板的弹簧14，上述弹簧14上设有固定画笔，上述第一滑轮17和第二滑轮12上共同绕设有滑绳8，上述滑绳8的一端穿过上述第一滑轮17与上述固定画笔连接，另一端穿过所述第二滑轮连接有测试装置9，上述测试装置9置于上述第二底座10上，上述第二底座10上设有画板4。在使用时，支撑板11设置在第一底座7
的短边上，与第一底座7之间具有间隙，使用者就先将第二底座10从第一底座7和支撑板11之间的间隙中推入，当推入到固定画笔与第二底座10上的滑板接触时，先停止下来，此时，将第二底座10上的测试装置9摆正，然后再通过推动第二底座10来带动测试装置9的运行，第二底座10推动时，测试装置9在滑绳8的牵拉下，随着第二底座10一同运行，测试装置9上的滑绳8在经过第一滑轮17和第二滑轮12的作用下，改变方向，不改变力的大小，在滑绳8远离测试装置9的一端通过固定画笔连接这弹簧14，测试装置9牵拉滑绳8，滑绳8对弹簧14施加拉力，弹簧14形变，固定画笔也随之进行上下移动，在移动的过程中，便能将摩擦力的大小体现在滑板上；本发明不同于传统的摩擦力教学模型，能够将摩擦力更为直观、真实的体现和测量出来，便于学生进行理解和学习，使用方便，操作简单。
34.在实际使用时，测试装置9置于第二底座10并在开始测试前，需将测试装置9摆正，即拉绳与测试装置9之间的连接点与第二滑轮12之间的连线是与支撑板11之间构成相互垂直的状态，避免测试装置9在进行运行时，作用在测试装置9上的力为斜向方向的拉力。
35.在本发明的一些实施例中，如图2所示，上述固定画笔包括与上述弹簧14连接的固定块16，上述固定块16上可拆卸连接有画笔15。
36.在实际使用时，固定块16上可设置螺纹孔以及紧固螺栓来对画笔15进行紧固，便于进行画笔15的更换。
37.在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，上述固定板1上设有垂直于支撑板11设置的连接杆3，上述固定块16套设在上述连接杆3上。
38.在实际使用时，连接杆3的垂直设置在固定板1和支撑板11之间，用于对固定块16起导向的作用。
39.在本发明的一些实施例中，如图1所示，上述画板4上设有多个固定夹2。
40.在实际使用时，固定夹2至少为四个，分别设置在画板4的四个角，用于将画纸固定在画板4上供固定画笔进行绘制。
41.在本发明的一些实施例中，上述测试装置9包括放置在上述第二底座10上的托盘，上述托盘内放置有多个砝码。
42.在实际使用时，托盘上的砝码数量可进行增加或减少，托盘也可进行不同材料的更换，可用于测试出不同材料之间的摩擦因素。
43.在本发明的一些实施例中，如图3所示，上述第一底座7上设有挡板19。
44.在实际使用时，挡板19设置在第一底座7上，用于和第一底座7一起与第二底座10之间形成滑动配合，防止第二底座10在滑动过程中，发生偏移而造成实验的影响。
45.在本发明的一些实施例中，如图3所示，上述支撑板11上设有辅助复位装置。
46.在实际使用时，辅助复位装置包括设置在支撑板11上的限位板18，限位板18与支撑板11之间铰接，限位板18设置在固定座13的两侧，在测试前，将限位板18转动至与支撑板11平行，此时，将测试装置9放置在限位板18之间，即可将测试装置9的位置进行摆正。
47.在本发明的一些实施例中，如图1所示，上述第二底板上设有把手5。
48.在实际使用时，把手5设置在第二底板的外侧壁上，把手5设置成环状，与第二底座10呈坡度设置，便于操作人员在对第二底座10进行推动时，能够更好的掌握推动的力度。
49.在本发明的一些实施例中，如图1所示，上述第二底板的底部设有支撑块6。
50.在实际使用时，支撑块6设置在第二底板的一侧的外底部，用以平衡第二底座10的
外底部和第一底座7之间的间隙，放置第二底座10在第一底座7上进行滑动时，受力不均而导致第二底座10的一侧翘起，影响整体实验操作过程的进行。
51.在本发明的一些实施例中，如图1所示，上述弹簧14的自然状态长度大于上述画板4到上述支撑板11之间的垂直距离。
52.在实际使用时，弹簧14的自然长度即未发生形变时的长度应大于画板4到支撑板11之间的垂直距离，也就是弹簧14在自然状态下时，画板4上有足够的空间让固定画笔进行描绘。
53.本技术实施例提供一种测量摩擦力的教学器具，包括第一底座7，上述第一底座7上滑动连接有第二底座10，上述第一底座7上设有支撑板11，上述支撑板11上设有固定板1，上述固定板1的顶部设有第一滑轮17，上述支撑板11上设有固定座13，上述固定座13上设有第二滑轮12，上述支撑板11上设有垂直于所述支撑板的弹簧14，上述弹簧14上设有固定画笔，上述第一滑轮17和第二滑轮12上共同绕设有滑绳8，上述滑绳8的一端穿过上述第一滑轮17与上述固定画笔连接，另一端穿过所述第二滑轮连接有测试装置9，上述测试装置9置于上述第二底座10上，上述第二底座10上设有画板4。在使用时，支撑板11设置在第一底座7的短边上，与第一底座7之间具有间隙，使用者就先将第二底座10从第一底座7和支撑板11之间的间隙中推入，当推入到固定画笔与第二底座10上的滑板接触时，先停止下来，此时，将第二底座10上的测试装置9摆正，然后再通过推动第二底座10来带动测试装置9的运行，第二底座10推动时，测试装置9在滑绳8的牵拉下，随着第二底座10一同运行，测试装置9上的滑绳8在经过第一滑轮17和第二滑轮12的作用下，改变方向，不改变力的大小，在滑绳8远离测试装置9的一端通过固定画笔连接这弹簧14，测试装置9牵拉滑绳8，滑绳8对弹簧14施加拉力，弹簧14形变，固定画笔也随之进行上下移动，在移动的过程中，便能将摩擦力的大小体现在滑板上；本发明不同于传统的摩擦力教学模型，能够将摩擦力更为直观、真实的体现出来，便于学生进行理解和学习，使用方便，操作简单。
54.在实际使用时，测试装置9置于第二底座10并在开始测试前，需将测试装置9摆正，即拉绳与测试装置9之间的连接点与第二滑轮12之间的连线是与支撑板11之间构成相互垂直的状态，避免测试装置9在进行运行时，作用在测试装置9上的力为斜向方向的拉力。
55.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。