简易摩擦力演示器_课外实验-查字典物理网

【制作方法】

1．将20×10×1．5厘米³的两块木板，用四根10×1．5×0．2厘米³的金属片，以饺链连接方式连接，成一个长方体框架。铰接点必须灵活，下板的底部要粗糙一些。上板中心处去一挂钩，如图3．11－l所示。

2．如图3．11－2所示，用细钢丝绕一长2厘米的弹簧；再用厚度为1．5毫米的金属片做一个高6厘米的支柱，下部弯成直角，打上孔，固定在底板上，上部也打一孔O′。用1．5毫米厚的金属片做一长7厘米的连杆和一个长20厘米的指针，并在中心B′处打上孔。

3．把弹簧、连杆、支柱和指针照图3．11－3装在框架内。要求饺接部分摩擦力尽量小，转动自如，不加外力时框架直立，稍加一个拉力，框架就变成平行四边形。

4．把指针涂上红色。在上、下木板的两侧钉上等距离的小钉，用白线沿竖直方向缠绕，使整个长方体呈白色笼状，参见图3．11－4。

【使用方法】

1．演示静摩擦力的产生和摩擦力方向的判定。

把演示器置于水平桌面上，用手竖直下压上板，长方体不变形，指针不外露。说明长方体没有向前运动趋势，不存在静摩擦力。当手施加一推力于上木板时，长方体虽没运动，但指针外露，表明长方体受到了静摩擦力的作用，且摩擦力的方向和运动趋势相反。当推力增大，指针外露长度也增大，表明静摩擦力防外力增大而增大。当外力撤消，指针缩回演示器内，表明静摩擦力随外力的撤消而消失。将演示器置于斜面上，指针向斜上方显露，表明放在斜面上的物体所受的静摩擦力是沿斜面向上的。

2．演示滑动摩擦力的大小和方向。

把演示器放在水平面上，用手推它的上部，使其在水平面上匀速运动，可以看到指针外露并指向与运动相反的方向，且外露的长度不变，表明滑动摩擦力在正压力和接触面材料不变的情况下大小是一定的。如果改变接触面材料或改变正压力的大小重作以上实验，可以看到摩擦力的大小也改变了，表明滑动摩擦力的大小跟正压力和接触面的材料有关。

3．演示摩擦力方向和相对运动趋势的方向相反。

把演示器放在水平的垫有湿毛巾的三合板上，加速拉动三合板，由于惯性的作用，演示器的指针指向运动的方向。这表明物体所受摩擦力的方向总跟物体相对运动趋势的方向相反，而不是跟物体运动的方向相反。

【注意事项】

1．演示器上面板的质量大些，演示器的重心就会高一些，受到水平推力后，它更容易变形。

2．四个支柱和面板的铰接处摩擦力要尽量小，使其活动自由。要求外力撤消后，弹簧的拉力能使长方体框架复原。

3．支柱的高度要适度。使它既能起到固定连杆转轴的作用，又能控制面板压下的高度，不致使弹簧变形过大。

4．恰当选好弹簧的软硬程度很重要：太硬，会使长方体变形很费力；太软，外力撤消后演示器难以复原。

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