摩擦自锁及自锁解除的教学实验装置及其实验方法お

李钦琦 张雨坤

1引言

在中学物理学习中，自锁是一个重要现象，具有广泛应用，了解自锁的原理能加深对摩擦力的认识和学习.但至今为止自锁现象一直是高中物理较难真正掌握的内容之一.为了加深学生对自锁原理的理解，教师通常结合自然现象和生活常识来进行解释，比如电业工人攀爬电线杆时使用的登高鞋、管钳等自锁装置；常年处于稳定的自然界土坡，在降雨作用下突然失去稳定等，都可以用自锁及自锁解除来分析等等.这些自然现象和生活常识对成人可能是较常见的，但对于一个中学生而言，由于生活经验和专业知识的缺乏，感官上的灌输还是难以使他们真正理解摩擦自锁的含义.为此，发明了一种能在课堂上便于操作的摩擦自锁及自锁解除的教学实验装置.本文介绍了该实验装置的构造、原理及使用方法，供教学参考.

2实验装置

自锁及自锁解除模型试验装置主要组成部件如下（图1）：

①一个底部带转动轴的有机玻璃底板，中间设置可移动的有机玻璃滑块；底板设置滑槽用于固定滑块，沿滑槽设置刻度尺测量滑块与斜板接触点距转动轴的水平距离；

②可围绕转动轴以任意旋转的有机玻璃斜板；

③中间带孔的圆柱形有机玻璃滑块；

④与有机玻璃滑块连接的可压缩橡胶瓶.

3临界自锁角确定

图2所示，滑块静止于斜板ab上，处于自锁状态（F

3.1不锈钢临界自锁角确定

分别采用质量为100 g，200 g以及500 g的不锈钢标准砝码进行试验.