滑動摩擦演示器科學物理小製作教程
【製作方法】
1.測力計
找一塊22×6釐米2的薄鋁片(或鐵片),再找一隻5安插接式瓷熔斷器,取下其兩個接線螺母,按圖3.10-5的位置在鋁片上安裝好。取一根彈簧,把它的上端固定在上螺母上,下端焊上一根指針,並掛上一根長120釐米的錄音磁帶。在鋁片的下端裝上一隻小滑輪(磁帶盒內的小輪子)。用一隻測力計拉動磁帶,根據測力計的示數在鋁板上畫上相應的刻度(自制彈簧測力計的測力範圍是3牛)。
2.木塊與小車
取一塊10×8×4釐米3的木塊,在其中間擰上一隻長2.5釐米的木螺釘,使螺釘外留1釐米長,見圖3.10-6。按圖把螺釘外留部分銼成直方柱形,把它插入測力計下面的接線螺母的孔內(參見圖3.10-10),用固定螺釘把測力計固定在木塊上,使木塊與測力計的總質量為200克。
找一個直徑4釐米,長6釐米的鐵棒,從中心鑽一個直徑2毫米的孔,再找一塊36×1.2釐米2的鐵片,按圖3.10-7加工一個小車。把鐵棒的橫截面塗上紅、藍相間的輻射形色帶。在車架上離車軸1.5釐米處安裝一個制動螺釘。在車架的前方裝上一個直徑2.5毫米,長1釐米的螺釘,用此螺釘固定上1只支撐足,把該螺釘也銼成方柱形,見圖3.10-7。
3.木板
取一塊100×8×2釐米3的木板,在其左端安裝1只直徑6毫米,長9釐米的可調水平足。在其右端按圖3.10-8釘2只長4釐米,直徑2毫米的鐵釘,去掉釘帽,外露2釐米。
4.磁帶牽引器
找一個不用的舊錄音機,取下其沒有壞的大飛輪、飛輪軸承、橡膠壓輪和電動機,按圖3.10-9把它們裝在一塊14×10×0.2釐米3的鋁板(面板)上。按錄音機走帶原理,在面板上裝上橡膠壓輪,按錄音機暫停鍵的要求設計一個走帶鍵和一個暫停鍵(方法略),在面板的左端安裝用鐵片做的一個水平的軌道縫,一個豎直的軌道縫,在面板的右邊裝一隻電源開關,然後把面板裝在一個14×10×8釐米3的木盒上,最好把電池夾也裝入盒內,最後在木盒的左側面,按木板上的兩鐵釘間的距離,參照圖3.10-9鑽4個直徑2毫米的孔,並保證當木塊平放或倒放時其中心與水平軌道縫相平,使木板能插接在木盒上。
【使用方法】
1.按圖3.10-10安裝好教具,把木板調成水平,把磁帶通過軌道縫裝在磁帶牽引器上。
2.開啟電源開關,按走帶鈕,觀察測力計的示數。在木塊上加放砝碼,重做實驗,研究滑動摩擦力的大小與壓力的關係。
3.通過在木板上鋪放棉布、毛巾等,研究滑動摩擦力的大小與物體接觸面性質的關係。
4.改變木塊的摩擦面(宏觀)的大小,觀察滑動摩擦力的大小與接觸面大小有無關係。
5.把小車放在木板上,裝上測力計,先讓它滾動,再用制動螺釘把鐵柱固定,讓其在板上滑動,比較兩者間的摩擦力大小。
6.如果在測力計上裝上游標,可直接測出物體間的最大靜摩擦力。
本站提示:本自制教具可輔以“運動和力”部分的物理實驗教學。
選自:《初中物理自制教具》
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