一种匀速运动实验台的制作方法

1.本实用新型涉及教学实验仪器技术领域，具体为一种匀速运动实验台。


背景技术：

2.目前物理实验中在对摩擦力以及省力方式的实验时，都需要让研究对象做匀速运动，目前采用的方式都是通过弹簧测力计手动拉拽物体做匀速运动，首先，手动拉动物体很难保证物体做匀速运动，而且在拉动过程中对弹簧测力计进行读数比较困难，这样的实验方法使得最后得到的实验数据误差较大，往往得不到最终想要的实验结果，从而使实验效果大打折扣。


技术实现要素：

3.本实用新型就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种匀速运动实验台，通过减速电机代替人工拉动小车，保证了速度的均匀性，通过数显拉力计代替弹簧测力计增加了读数的准确性，整个装置结构简单、便于操作，操控快速、安全、读数便捷准确，减小了操作误差，提高了实验的准确性、趣味性以及可靠性，更能提高学生操作后的印象与实验效果。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种匀速运动实验台，包括小车、支撑架、操作板、减速电机和数显拉力计，所述操作板能水平、倾斜或竖直与支撑架配合，操作板上设有可拆卸的滑板，所述滑板的一侧设有与操作板固定的减速电机和数显拉力计，所述减速电机的转轴与数显拉力计的拉钩之间连接有拉绳，小车位于滑板上，小车的前端设有与拉绳配合的滑轮。
6.优选的，所述支撑架包括底板，所述底板的一端设有支撑板，所述支撑板的侧壁上设有靠板，所述靠板的一侧连接有靠杆，所述靠杆的侧壁上设有与操作板配合的插槽，支撑板的上方设有托杆，托杆的两端通过限位杆与支撑板连接。
7.优选的，所述底板的上端设有定位槽。
8.优选的，所述操作板的上端设有安装槽，所述安装槽的侧壁上设有与滑板配合的滑槽，操作板上设有固定滑板的锁止螺栓。
9.优选的，所述滑板的两侧设有粗糙程度不同的摩擦面板。
10.优选的，所述操作板上设有与减速电机电连接的电池以及控制减速电机的开关。
11.优选的，所述小车为上端开口的箱体结构。
12.优选的，所述托杆的长度与操作板的宽度相同。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、本实用新型通过减速电机代替人工拉动小车，保证了速度的均匀性，通过数显拉力计代替弹簧测力计增加了读数的准确性，整个装置结构简单、便于操作，操控快速、安全、读数便捷准确，减小了操作误差，提高了实验的准确性、趣味性以及可靠性，更能提高学生操作后的印象与实验效果。
15.2、本实用新型能够完成摩擦力以及省力实验操作，一套装置能够完成多个实验，增加了通用性，节省了实验成本。
附图说明
16.图1为本实用新型的立体结构示意图；
17.图2为支撑架的结构示意图；
18.图3为操作板的结构示意图；
19.图4为滑板的结构示意图；
20.图5为小车的结构示意图；
21.图6为研究动轮省力时的结构示意图；
22.图7为研究斜面省力时的结构示意图。
23.图中：1-支撑架；101-底板；102-定位槽；103-靠板；104-靠杆；105-插槽；106-限位杆；107-托杆；108-支撑板；2-操作板；201-安装槽；202-滑槽；203-锁止螺栓；3-小车；301-滑轮；4-拉绳；5-减速电机；6-电池；7-数显拉力计；8-滑板；801-摩擦面板。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.如图1所示，一种匀速运动实验台，包括小车3、支撑架1、操作板2、减速电机5和数显拉力计7，操作板2能水平、倾斜或竖直与支撑架1配合，分别用于不同的实验，操作板2上设有可拆卸的滑板8，小车3在滑板8上滑动，滑板8可拆卸更换，更换不同摩擦力的滑板8，如图3所示，滑板8的一侧设有与操作板2固定的减速电机5和数显拉力计7，减速电机5的转轴与数显拉力计7的拉钩之间连接有拉绳4，为了方便对拉绳4的缠绕，在转轴上设置一个缠绕拉绳4的线辊，小车3位于滑板8上，如图5所示，小车3的前端设有滑轮301，拉动拉绳4，将拉绳4套在滑轮301上，启动减速电机5就能拉动小车3在滑板8上滑行。
26.其中，小车3为上端开口的箱体结构,便于放入砝码，小车3的底部为平板结构。为了使用安全与便利性，在操作板2上设有与减速电机5电连接的电池6以及控制减速电机5的开关。
27.如图4所示，在滑板8的两侧设有粗糙程度不同的摩擦面板801，例如，一面为光滑的平板，另一面的摩擦面板801为布料材质，滑板8至少设置两块，两块滑板8上的摩擦面板801均不相同，增加实验次数与因素，提高结果的可靠性。
28.为了方便滑板8的拆装，在操作板2的上端设有安装槽201，安装槽201的侧壁上设有与滑板8配合的滑槽202，操作板2上设有固定滑板8的锁止螺栓203。
29.为了便于支撑架1与操作板2的配合，如图2所示，支撑架1包括底板101，底板101的一端设有支撑板108，支撑板108的侧壁上设有靠板103，靠板103的一侧连接有靠杆104，靠杆104的侧壁上设有与操作板2配合的插槽105，操作板2竖直插入插槽105内，两侧分别通过靠板103和靠杆104夹持固定，在支撑板108的上方设有托杆107，托杆107的两端通过限位杆
106与支撑板108连接，托杆107的长度与操作板2的宽度相同，限位杆106的高度高于托杆107，操作板2倾斜放在托杆107的上端，两侧通过限位杆106固定，底部通过托杆107支撑，操作板2的下端位于底板101上，为了放置操作板2滑动，在底板101的上端设有定位槽102，操作板2顶在定位槽102内，实现对操作板2的固定。
30.具体使用方法如下：
31.一、当进行摩擦力因素实验时，如图1所示，
32.1、摩擦力与接触面积的粗糙程度有关
33.(1)将操作板2水平放置在底板101的上端，滑板8与操作板2配合并通过锁止螺栓203固定；
34.(2)将小车3放在滑板8的上端且远离减速电机5的一端，将拉绳4套在滑轮301上，启动减速电机5，减速电机5匀速拉动小车3在滑板8上滑行，此时记录数显拉力计7的读数，关闭减速电机5；
35.(3)打开锁止螺栓203，将滑板8进行翻转并固定，此时滑板8与小车3的接触面的粗糙程度发生了改变，重复步骤(2)的操作记录数显拉力计7的数值；
36.(4)更换滑板8，再次使滑板8与小车3的接触面的粗糙程度发生改变，重复步骤(2)的操作记录数显拉力计7的数值；
37.至少进行三次实验后，分析数值，得出结论。
38.2、摩擦力与压力大小有关
39.(1)将操作板2水平放置在底板101的上端，滑板8与操作板2配合并通过锁止螺栓203固定；
40.(2)将小车3放在滑板8的上端且远离减速电机5的一端，将拉绳4套在滑轮301上，启动减速电机5，减速电机5匀速拉动小车3在滑板8上滑行，此时记录数显拉力计7的读数，关闭减速电机5；
41.(3)向小车3内放入一个砝码，重复步骤(2)的操作；
42.(4)在步骤(3)的基础上再次向小车3内放入砝码，重复步骤(2)的操作；
43.至少进行三次实验后，分析数值，得出结论。
44.二、当进行省力实验时，测量出小车3的重力并记录。
45.1、斜面省力实验，如图7所示，
46.(1)将操作板2倾斜放在托杆107上，操作板2的底部与定位槽102配合；
47.(2)将小车3放在滑板8的上端且远离减速电机5的一端，将拉绳4套在滑轮301上，启动减速电机5，减速电机5匀速拉动小车3在滑板8上滑行，此时记录数显拉力计7的读数，关闭减速电机5；
48.(3)改变操作板2的倾斜角度后重复步骤(2)的操作；
49.其中，操作板2的倾斜角度至少改变三次，至少进行三次实验后，将测量数据与小车3重力进行对比，分析数值，得出结论。
50.2、动滑轮省力实验，如图6所示，
51.(1)将操作板2插在插槽105内，使操作板2竖直，小车3靠近操作板2的下端，将拉绳4套在滑轮301上，启动减速电机5，拉绳4匀速向上拉动小车3，记录数显拉力计7的读数，关闭减速电机5；
52.(2)将测量结果与小车3重力进行对比，得出结论。
53.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。