專利名稱：摩擦力表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到教學(xué)演示用具技術(shù)領(lǐng)域，具體而言是用于演示或測(cè)量靜力學(xué)中摩擦力的一種摩擦力表。
在中學(xué)物理教學(xué)中，關(guān)于摩擦力的大小及方向等基本概念，至今都是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，目前尚無關(guān)于這方面的較直觀的演示儀器。
本實(shí)用新型的目的就在于提供一種用于定量或半定量演示摩擦力的大小及方向的摩擦力表，以滿足中學(xué)物理教學(xué)需求。
該摩擦力表由長(zhǎng)方體形的表頭和平板形的下底板兩大部分組成。表頭殼體內(nèi)部裝有固定架、齒條、齒輪、齒輪軸、指針、刻度盤和懸吊彈簧。下底板上表面的四角部位固定安裝四根短立柱，其上表面中部左右對(duì)稱固定安裝兩根長(zhǎng)立柱。表頭底板四角部位有四個(gè)孔，下底板上的四根短立柱由此四孔伸入表頭內(nèi)腔。表頭底板上表面中部固定安裝固定架，表頭底板與固定架的底部一起在中部開一較大方孔，下底板上的兩根長(zhǎng)立柱由此方孔伸入表頭內(nèi)腔。表頭底板的四孔處個(gè)裝一根懸吊彈簧，彈簧的兩端固定到表頭底板上，彈簧的中部懸掛在短立柱的上頂端，這就使得表頭整體與下底板二者以懸吊方式安裝成為一體，表頭相對(duì)于下底板能夠水平微動(dòng)。固定架上部有水平導(dǎo)向卡槽，水平齒條裝在此槽中。兩根長(zhǎng)立柱的上端分別穿過齒條上的兩個(gè)光滑孔，這就使得齒條相對(duì)于下底板不能水平移動(dòng)。齒條的下方有與其嚙合的齒輪，齒輪軸安裝在固定架上的輪軸孔中，齒輪軸的前、后兩端各安裝一個(gè)讀數(shù)指針。表頭殼體的前、后兩側(cè)面各裝一個(gè)與讀數(shù)指針相對(duì)應(yīng)的刻度盤。下底板上插裝摩擦板。
上述摩擦力表殼體的前、后側(cè)面板的中部各開一個(gè)長(zhǎng)方形觀察窗口，用來觀察指針及刻度盤，讀取摩擦力數(shù)據(jù)。殼體的上頂面靠近前、后邊沿處各開一道用來插放刻度盤的窄長(zhǎng)縫。
上述摩擦力表中的兩個(gè)刻度盤的刻度相同，其正中央為零刻度線，并以此零刻度線為對(duì)稱，左右標(biāo)出摩擦力大小相同的讀數(shù)刻度線。
上述摩擦力表的下底板的左、右兩邊沿處各有一個(gè)用來插裝摩擦板的水平卡槽。
上述摩擦力表的摩擦板的左、右兩邊沿處各有一個(gè)與下底板的水平卡槽相配的水平凹槽。
按照以上結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)要求制成的摩擦力表，能方便地演示或測(cè)量不同材料之間的靜、動(dòng)摩擦力，以及最大靜摩擦力的大小和方向，也可用來測(cè)定不同材料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，使課堂教學(xué)更加直觀、生動(dòng)、形象，有利于學(xué)生理解關(guān)于摩擦力的一些基本概念，減少教學(xué)難度。該摩擦力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，可在廣大城鄉(xiāng)中學(xué)推廣應(yīng)用。
附

圖1是本實(shí)用新型的外觀立體示意圖。
附圖2是圖1的局部剖視示意圖。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例闡述如下附圖中，1是表頭，2是刻度盤，3是觀察窗口，4是指針，5是下底板，6是摩擦板，7是齒輪軸，8是齒輪，9是長(zhǎng)立柱，10是固定架，11是齒條，12是短立柱，13是懸吊彈簧，14是表頭底板。
如附圖1所示，該摩擦力表由長(zhǎng)方體形的表頭1和平板形的下底板5，兩大部分組成。
如附圖2所示，該摩擦力表的表頭內(nèi)部裝有固定架10、齒條11、齒輪8、齒輪軸7、指針4、刻度盤2和懸吊彈簧13等。下底板5上表面的四角部位固定安裝四根短立柱12，其中部上表面左右對(duì)稱固定安裝兩根長(zhǎng)立柱9。表頭底板14的四角部位有四個(gè)孔A，下底板5上的四根短立柱12由A孔伸入表頭內(nèi)腔。表頭底板14的中部上表面固定安裝固定架10。表頭底板14與固定架10的底部一起在中部開一個(gè)較大方孔，下底板5上的兩根長(zhǎng)立柱9由此方孔伸入表頭內(nèi)腔。表頭底板14的四孔A處各裝一根懸吊彈簧13，彈簧13的兩端固定到表頭底板14上，彈簧13的中部懸掛在短立柱12的上頂端。固定架10上部有水平導(dǎo)向槽，水平齒條11裝在此槽中。兩根長(zhǎng)立柱9的上端分別穿過齒條11上的兩個(gè)光滑孔，使齒條11相對(duì)于下底板5不會(huì)產(chǎn)生平移。齒條11的下方有與其嚙合的齒輪8。齒輪軸7安裝在固定架10上的輪軸孔中。齒輪軸7的前、后兩端各裝一個(gè)讀數(shù)指針4。表頭殼體的前、后兩側(cè)面各裝一個(gè)刻度盤2。由前、后兩個(gè)觀察窗口3可以讀取數(shù)據(jù)。下底板5上插裝摩擦板6。
該摩擦力表的操作過程及工作原理是先在下底板5的卡槽內(nèi)裝入摩擦板6，其底面貼有待測(cè)的薄層材料。將摩擦力表放在實(shí)驗(yàn)平面上，向左或向右平穩(wěn)推動(dòng)其上部表頭1，使其整體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)。這種水平方向的推力使表頭1相對(duì)于底板5產(chǎn)生水平小位移，使彈簧13受到拉伸。由于水平位移量很小，彈簧13的拉伸量不會(huì)超過其彈性限度范圍，根據(jù)胡克定律，彈簧13的拉伸量與拉力大小成正比。還由于安裝齒輪8的固定架10及表頭底板14都與表頭1整體一同平移，使齒輪8在齒條11上滾動(dòng)，使齒輪軸7轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)指針4偏轉(zhuǎn)一定的角度，所以指針4所指的刻度就對(duì)應(yīng)著彈簧13拉伸力的水平分力。此水平分力的大小與被測(cè)摩擦力的大小相等，方向相反。因此，指針4所指刻度的大小及其偏轉(zhuǎn)方向，也就對(duì)應(yīng)著摩擦力的大小及其方向。
權(quán)利要求1．一種摩擦力表，由長(zhǎng)方體形的表頭和平板形的下底板兩大部分組成，其特征是表頭殼體內(nèi)部裝有固定架、齒條、齒輪、齒輪軸、指針、刻度盤和懸吊彈簧，下底板上表面的四角部位固定安裝四根短立柱，其上表面中部左右對(duì)稱固安裝兩根長(zhǎng)立柱，表頭底板四角部位有四個(gè)孔，下底板上的四根短立柱由此四孔伸入表頭內(nèi)腔，表頭底板上表面中部固定安裝固定架，表頭底板與固定架的底部一起在中部開一個(gè)較大方孔，下底板上的兩根長(zhǎng)立柱由此方孔伸入表頭內(nèi)腔，表頭底板的四孔處各安裝一根懸吊彈簧，彈簧的兩端固定到表頭底板上，彈簧的中部懸掛在短立柱的上頂端，固定架上部有水平導(dǎo)向卡槽，水平齒條裝在此槽中，兩根長(zhǎng)立柱的上端分別穿過齒條上的兩個(gè)光滑孔，齒條的下方有與其嚙合的齒輪，齒輪軸安裝在固定架上的輪軸孔中，齒輪軸的前、后兩端各安裝一個(gè)讀數(shù)指針，表頭殼體的前、后兩側(cè)面各安裝一個(gè)與讀數(shù)指針相對(duì)應(yīng)的刻度盤，下底板上插裝摩擦板。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦力表，其特征是殼體的前、后側(cè)面板的中部各開一個(gè)長(zhǎng)方形的觀察窗口，殼體的上頂面靠近前、后邊沿處各開一道用來插放刻度盤的窄長(zhǎng)縫。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦力表，其特征是兩個(gè)刻度盤的刻度相同，其正中央為零刻度，并以零刻度為對(duì)稱，左右標(biāo)出摩擦力大小相同的刻度線。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦力表，其特征是下底板的左、右兩邊沿處各有一個(gè)用來插放摩擦板的水平卡槽。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦力表，其特征是摩擦板左、右兩沿處各有一個(gè)與下底板水平卡槽相配的水平凹槽。
專利摘要本實(shí)用新型是一種摩擦力表，屬于教學(xué)演示用具技術(shù)領(lǐng)域。由表頭和下底板兩大部分組成。表頭內(nèi)裝固定架、齒條、齒輪、齒輪軸、指針、刻度盤和懸吊彈簧。下底板上表面固定安裝四根短立柱和兩根長(zhǎng)立柱，并從表頭底板上的孔中伸入表頭內(nèi)腔。表頭通過懸吊彈簧掛裝在下底板上方，可相對(duì)于下底板水平小位移。用于中學(xué)物理教學(xué)演示或測(cè)量靜、動(dòng)摩擦力的大小及方向，直觀生動(dòng)，有利于學(xué)生理解基本概念。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，容易推廣。
文檔編號(hào)G01N19/00GK2447778SQ0024745
公開日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月25日
發(fā)明者毛福慶, 田震 申請(qǐng)人:勝利石油管理局臨盤采油廠