新型電動磁壓式摩擦力演示器

■ 廣東外語外貿(mào)大學(xué)附設(shè)番禺外國語學(xué)校 劉萬慶

現(xiàn)有初中物理摩擦力探究演示實(shí)驗(yàn)器材都是在水平臺面上操作，采用增加物體重力的方法增大壓力，得出“粗糙程度一定時，壓力越大，摩擦力越大”的結(jié)論；采用改變接觸面粗糙程度，得出“壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大”的結(jié)論。

原演示實(shí)驗(yàn)裝置存在以下不足。

1.因原演示實(shí)驗(yàn)是在水平臺面進(jìn)行，學(xué)生的觀察范圍有限，坐在教室后面的學(xué)生無法看清。

2.通過改變物體重力來改變壓力，易讓學(xué)生得出“粗糙程度一定時，物體越重，摩擦力越大”的不當(dāng)結(jié)論。

3.用彈簧測力計(jì)拉著物體運(yùn)動時無法保證物體作勻速直線運(yùn)動，實(shí)驗(yàn)誤差較大。

為彌補(bǔ)原演示實(shí)驗(yàn)的不足，我設(shè)計(jì)制作了新型電動磁壓式摩擦力演示器。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。

與原摩擦力探究演示器相比，它通過磁鐵產(chǎn)生壓力，可消除將重力、壓力混淆而造成的不良影響，且通過增加磁片個數(shù)增大壓力（放入的磁片越多，壓力越大），操作簡便。

新型電動磁壓式摩擦力演示器將演示實(shí)驗(yàn)由原來的在水平臺面操作變?yōu)樵谪Q直方向操作，使全班學(xué)生都能清楚地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過將小滑塊翻轉(zhuǎn)改變接觸面的粗糙程度，能確保控制變量進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。采用低速直流電動機(jī)帶動磁性長滑片運(yùn)動，消除了用彈簧測力計(jì)拉物體運(yùn)動時難以保持物體作勻速直線運(yùn)動的影響，彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，操作方便，易進(jìn)行控制變量的多次實(shí)驗(yàn)，從而得出科學(xué)結(jié)論。

圖1 新型電動磁壓式摩擦力演示器原理圖

圖2 新型電動磁壓式摩擦力演示器實(shí)物圖