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专利名称：摩擦力表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到教学演示用具技术领域，具体而言是用于演示或测量静力学中摩擦力的一种摩擦力表。
在中学物理教学中，关于摩擦力的大小及方向等基本概念，至今都是教学的重点和难点，目前尚无关于这方面的较直观的演示仪器。
本实用新型的目的就在于提供一种用于定量或半定量演示摩擦力的大小及方向的摩擦力表，以满足中学物理教学需求。
该摩擦力表由长方体形的表头和平板形的下底板两大部分组成。表头壳体内部装有固定架、齿条、齿轮、齿轮轴、指针、刻度盘和悬吊弹簧。下底板上表面的四角部位固定安装四根短立柱，其上表面中部左右对称固定安装两根长立柱。表头底板四角部位有四个孔，下底板上的四根短立柱由此四孔伸入表头内腔。表头底板上表面中部固定安装固定架，表头底板与固定架的底部一起在中部开一较大方孔，下底板上的两根长立柱由此方孔伸入表头内腔。表头底板的四孔处个装一根悬吊弹簧，弹簧的两端固定到表头底板上，弹簧的中部悬挂在短立柱的上顶端，这就使得表头整体与下底板二者以悬吊方式安装成为一体，表头相对于下底板能够水平微动。固定架上部有水平导向卡槽，水平齿条装在此槽中。两根长立柱的上端分别穿过齿条上的两个光滑孔，这就使得齿条相对于下底板不能水平移动。齿条的下方有与其啮合的齿轮，齿轮轴安装在固定架上的轮轴孔中，齿轮轴的前、后两端各安装一个读数指针。表头壳体的前、后两侧面各装一个与读数指针相对应的刻度盘。下底板上插装摩擦板。
上述摩擦力表壳体的前、后侧面板的中部各开一个长方形观察窗口，用来观察指针及刻度盘，读取摩擦力数据。壳体的上顶面靠近前、后边沿处各开一道用来插放刻度盘的窄长缝。
上述摩擦力表中的两个刻度盘的刻度相同，其正中央为零刻度线，并以此零刻度线为对称，左右标出摩擦力大小相同的读数刻度线。
上述摩擦力表的下底板的左、右两边沿处各有一个用来插装摩擦板的水平卡槽。
上述摩擦力表的摩擦板的左、右两边沿处各有一个与下底板的水平卡槽相配的水平凹槽。
按照以上结构特征和技术要求制成的摩擦力表，能方便地演示或测量不同材料之间的静、动摩擦力，以及最大静摩擦力的大小和方向，也可用来测定不同材料之间的动摩擦因数，使课堂教学更加直观、生动、形象，有利于学生理解关于摩擦力的一些基本概念，减少教学难度。该摩擦力表结构简单，制造成本低，可在广大城乡中学推广应用。
附

图1是本实用新型的外观立体示意图。
附图2是图1的局部剖视示意图。
结合附图对本实用新型的实施例阐述如下附图中，1是表头，2是刻度盘，3是观察窗口，4是指针，5是下底板，6是摩擦板，7是齿轮轴，8是齿轮，9是长立柱，10是固定架，11是齿条，12是短立柱，13是悬吊弹簧，14是表头底板。
如附图1所示，该摩擦力表由长方体形的表头1和平板形的下底板5，两大部分组成。
如附图2所示，该摩擦力表的表头内部装有固定架10、齿条11、齿轮8、齿轮轴7、指针4、刻度盘2和悬吊弹簧13等。下底板5上表面的四角部位固定安装四根短立柱12，其中部上表面左右对称固定安装两根长立柱9。表头底板14的四角部位有四个孔A，下底板5上的四根短立柱12由A孔伸入表头内腔。表头底板14的中部上表面固定安装固定架10。表头底板14与固定架10的底部一起在中部开一个较大方孔，下底板5上的两根长立柱9由此方孔伸入表头内腔。表头底板14的四孔A处各装一根悬吊弹簧13，弹簧13的两端固定到表头底板14上，弹簧13的中部悬挂在短立柱12的上顶端。固定架10上部有水平导向槽，水平齿条11装在此槽中。两根长立柱9的上端分别穿过齿条11上的两个光滑孔，使齿条11相对于下底板5不会产生平移。齿条11的下方有与其啮合的齿轮8。齿轮轴7安装在固定架10上的轮轴孔中。齿轮轴7的前、后两端各装一个读数指针4。表头壳体的前、后两侧面各装一个刻度盘2。由前、后两个观察窗口3可以读取数据。下底板5上插装摩擦板6。
该摩擦力表的操作过程及工作原理是先在下底板5的卡槽内装入摩擦板6，其底面贴有待测的薄层材料。将摩擦力表放在实验平面上，向左或向右平稳推动其上部表头1，使其整体保持静止或匀速运动。这种水平方向的推力使表头1相对于底板5产生水平小位移，使弹簧13受到拉伸。由于水平位移量很小，弹簧13的拉伸量不会超过其弹性限度范围，根据胡克定律，弹簧13的拉伸量与拉力大小成正比。还由于安装齿轮8的固定架10及表头底板14都与表头1整体一同平移，使齿轮8在齿条11上滚动，使齿轮轴7转动而带动指针4偏转一定的角度，所以指针4所指的刻度就对应着弹簧13拉伸力的水平分力。此水平分力的大小与被测摩擦力的大小相等，方向相反。因此，指针4所指刻度的大小及其偏转方向，也就对应着摩擦力的大小及其方向。
权利要求1．一种摩擦力表，由长方体形的表头和平板形的下底板两大部分组成，其特征是表头壳体内部装有固定架、齿条、齿轮、齿轮轴、指针、刻度盘和悬吊弹簧，下底板上表面的四角部位固定安装四根短立柱，其上表面中部左右对称固安装两根长立柱，表头底板四角部位有四个孔，下底板上的四根短立柱由此四孔伸入表头内腔，表头底板上表面中部固定安装固定架，表头底板与固定架的底部一起在中部开一个较大方孔，下底板上的两根长立柱由此方孔伸入表头内腔，表头底板的四孔处各安装一根悬吊弹簧，弹簧的两端固定到表头底板上，弹簧的中部悬挂在短立柱的上顶端，固定架上部有水平导向卡槽，水平齿条装在此槽中，两根长立柱的上端分别穿过齿条上的两个光滑孔，齿条的下方有与其啮合的齿轮，齿轮轴安装在固定架上的轮轴孔中，齿轮轴的前、后两端各安装一个读数指针，表头壳体的前、后两侧面各安装一个与读数指针相对应的刻度盘，下底板上插装摩擦板。
2．根据权利要求1所述的摩擦力表，其特征是壳体的前、后侧面板的中部各开一个长方形的观察窗口，壳体的上顶面靠近前、后边沿处各开一道用来插放刻度盘的窄长缝。
3．根据权利要求1所述的摩擦力表，其特征是两个刻度盘的刻度相同，其正中央为零刻度，并以零刻度为对称，左右标出摩擦力大小相同的刻度线。
4．根据权利要求1所述的摩擦力表，其特征是下底板的左、右两边沿处各有一个用来插放摩擦板的水平卡槽。
5．根据权利要求1所述的摩擦力表，其特征是摩擦板左、右两沿处各有一个与下底板水平卡槽相配的水平凹槽。
专利摘要本实用新型是一种摩擦力表，属于教学演示用具技术领域。由表头和下底板两大部分组成。表头内装固定架、齿条、齿轮、齿轮轴、指针、刻度盘和悬吊弹簧。下底板上表面固定安装四根短立柱和两根长立柱，并从表头底板上的孔中伸入表头内腔。表头通过悬吊弹簧挂装在下底板上方，可相对于下底板水平小位移。用于中学物理教学演示或测量静、动摩擦力的大小及方向，直观生动，有利于学生理解基本概念。结构简单，制造成本低，容易推广。
文档编号G01N19/00GK2447778SQ0024745
公开日2001年9月12日 申请日期2000年8月25日 优先权日2000年8月25日
发明者毛福庆, 田震 申请人:胜利石油管理局临盘采油厂