有趣的科學小實驗 車輪摩擦力的方向

【製作方法】

1．用三合板下腳料粘成一個長約20釐米，寬約10釐米，高約3釐米的長方形空心盒做車身。一端裝上一個羊眼圈以備拴拉繩用。

2．用直徑約10釐米的小廢漆桶或鐵罐頭盒，剪出四個寬約1．5釐米的鐵片圈。並用小錘把邊卷一下，使其不致變形。在鐵片圈的內側均勻地焊上由大頭針彎成的小鉤。每個鐵圈焊8－10個。

3．據四個直徑3釐米，厚1釐米的圓木塊（像小棋子那樣）作為小車的軸頭，每個都裝上8－10個用大頭針彎成的小鉤。軸頭的中心打上小孔，分別用兩根長約14釐米的10號鐵絲做軸，把每根軸的兩端各裝一個木軸頭，做成兩對車輪，用乳膠把軸和軸頭粘牢。用橡皮筋做輪輻條，依次掛在鐵鉤上，組成車輪。參見圖3．10－3。

4．用0．8釐米的鐵片剪成寬2釐米，長15釐米的兩條鐵皮，每條兩端彎起2．5釐米呈直角，如圖3．10－4所示，打上固定孔並剪出軸槽做為軸架。軸槽的寬度以能使鐵絲軸自由轉動為宜。最後把兩軸架用木螺釘裝在車身下面，並裝上車輪，參見圖3．10－3。

5．在做主動輪的木軸頭上釘一個鐵釘，做搖把用。

【使用方法】

1．在小車的上面放置適當的重物，以增大摩擦。但是，重物不能過重，以免造成橡皮筋變形過大。用手拉動小車，使小車在桌面上運動，可以看到橡皮筋輻條都朝與運動相反的方向偏斜。說明小車在受外力拉動時，兩輪與桌面的摩擦力f和f′方向都與小車運動方向相反。

2．用手搖動軸頭上的搖把，讓小車以主動輪驅動，從動輪跟著轉動。可以看到前後兩輪的橡皮筋輻條向相反的方向偏斜。即主動輪輻條向前偏斜，摩擦力與車子運動方向相同。從動輪向後偏斜，摩擦力與小車運動方向相反。說明當用一輪驅動時，兩輪與桌面的摩擦力f和f′方向相反。自行車以及各種機動車輛，其摩擦力的方向都可用此教具演示。

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。

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選自：《初中物理自制教具》