本实用新型涉及教具技术领域，具体为一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置。
背景技术：
在物理学习中经常会遇到摩擦力，摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大，生活中我们有这样的常识，当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些，两个互相接触的物体有弹力，当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。
现有技术中，很多学生在一开始接触摩擦力时，第一反应就是做负功，其实摩擦力也有做正功的时候，为了让学生们更好更清楚并且更有印象的了解摩擦力，从而制作了简易自行车模型，来演示摩擦力做正负功。
技术实现要素：
（一）解决的技术问题
本实用新型提供了一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，具备简单明了的优点，以解决目前一般采用理论知识学习摩擦力较为抽象的问题。
（二）技术方案
为实现简单明了的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，包括背板，所述背板的正面分别镶嵌有两个第一钢钉，两个所述第一钢钉的表面均与泡沫板的下表面活动连接，所述背板的正面分别镶嵌有两个第二钢钉，两个所述第二钢钉的表面分别活动套接有第一圆板和第二圆板，且第一圆板和第二圆板的表面均与泡沫板的上表面活动连接，所述第二圆板的正面镶嵌有连接管，所述连接管的表面固定套接有第一连接板，且第一连接板位于第二圆板的正面，所述第一连接板通过橡皮筋与第二连接板传动连接，所述背板的正面镶嵌有第三钢钉，所述第二连接板活动套接在第三钢钉的表面，所述第二连接板的正面固定连接有固定板，且固定板活动套接在第三钢钉的表面，所述固定板的正面固定连接有圆杆，且圆杆位于第三钢钉的左侧，所述第三钢钉的表面固定套接有止位环，所述止位环的背面与固定板的正面活动连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述背板的底部固定连接有支撑板。
作为本实用新型的一种优选技术方案，两个所述第一钢钉的表面均活动套接有第一圆管，所述泡沫板搭在两个第一圆管上。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二连接板对应第三钢钉的位置处和第一圆板对应第二钢钉的位置处均镶嵌有第二圆管，两个所述第二圆管分别活动套接在第三钢钉的表面和第二钢钉的表面。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述背板的正面固定连接有限位板，且限位板活动套接在第三钢钉的表面，所述限位板侧表面的一圈开设有第一环形槽，所述第一圆板和第二圆板均位于第一环形槽的内部。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一连接板和第二连接板侧表面的一圈均开设有第二环形槽，两个所述第二环形槽的内壁均与橡皮筋的表面活动连接。
（三）有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，具备以下有益效果：
该自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，通过设置背板、泡沫板、第一圆板、橡皮筋和固定板，通过握住圆杆并使圆杆绕第三钢钉的轴线转动，从而带动第二连接板绕钢钉轴线转动，通过采用橡皮筋作为皮带传动带动第一连接板转动，从而带动第二圆板绕第二钢钉的轴线滚动，第二圆板的表面与搭在第一圆管上的泡沫板上表面接触，从而使泡沫板运动，泡沫板移动的同时由于与第一圆板接触，带动了第一圆板绕第二钢钉滚动，从而可以更好地分析摩擦力做功情况，通过该装置能够很好的演示出自行车的车轮摩擦力方向，诠释摩擦力产生的规律，简单明了，操作简单，演示方便，适合各类人群演示，具有普遍性，达到了方便理解摩擦力的效果，解决了目前一般采用理论知识学习摩擦力较为抽象的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的第二圆板位置处俯视截面图。
图中：1、背板；2、第一钢钉；3、泡沫板；4、第二钢钉；5、第一圆板；6、第二圆板；7、连接管；8、第一连接板；9、橡皮筋；10、第二连接板；11、第三钢钉；12、固定板；13、圆杆；14、止位环；15、支撑板；16、第一圆管；17、第二圆管；18、限位板；19、第一环形槽；20、第二环形槽。
具体实施方式
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。
请参阅图1-图2，一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，包括背板1，背板1用于将该装置内的部件固定在上面，背板1的正面分别镶嵌有两个第一钢钉2，两个第一钢钉2的表面均与泡沫板3的下表面活动连接，背板1的正面分别镶嵌有两个第二钢钉4，两个第二钢钉4的表面分别活动套接有第一圆板5和第二圆板6，第一圆板5和第二圆板6相当于自行车的前轮和后轮，且第一圆板5和第二圆板6的表面均与泡沫板3的上表面活动连接，泡沫板3的上表面可以用刀划若干个槽，用于增加第一圆板5和第二圆板6与泡沫板3之间的摩擦力，使泡沫板3更易运动，使得摩擦力做功情况演示更明了，第二圆板6的正面镶嵌有连接管7，连接管7用来连接第二圆板6和第一连接板8，第一连接板8转动时可以带着第二圆板6转动，并且可以使第二圆板6和第一连接板8转动更平稳，连接管7的表面固定套接有第一连接板8，且第一连接板8位于第二圆板6的正面，第一连接板8通过橡皮筋9与第二连接板10传动连接，第一圆板5、第二圆板6、第一连接板8和第二连接板10均可采用泡沫的板子，也更易连接管7的安装，其正视图均为圆形，背板1的正面镶嵌有第三钢钉11，第二连接板10活动套接在第三钢钉11的表面，第二连接板10的正面固定连接有固定板12，且固定板12活动套接在第三钢钉11的表面，固定板12的正面固定连接有圆杆13，且圆杆13位于第三钢钉11的左侧，第三钢钉11的表面固定套接有止位环14，止位环14的背面与固定板12的正面活动连接，止位环14防止固定板12和第二连接板10脱离第三钢钉11。
具体的，背板1的底部固定连接有支撑板15。
本实施方案中，支撑板15下表面与桌面接触，从而使得整个装置可以平稳立在桌面上。
具体的，两个第一钢钉2的表面均活动套接有第一圆管16，泡沫板3搭在两个第一圆管16上。
本实施方案中，第一圆管16减小第一钢钉2与泡沫板3下表面之间的摩擦，使得泡沫板3更易运动。
具体的，第二连接板10对应第三钢钉11的位置处和第一圆板5对应第二钢钉4的位置处均镶嵌有第二圆管17，两个第二圆管17分别活动套接在第三钢钉11的表面和第二钢钉4的表面。
本实施方案中，第二圆管17减小第一圆板5与第二钢钉4之间的摩擦，减小第二连接板10与第三钢钉11之间的摩擦，使第一圆板5和第二连接板10更易转动并且转动更加平稳。
具体的，背板1的正面固定连接有限位板18，且限位板18活动套接在第三钢钉11的表面，限位板18侧表面的一圈开设有第一环形槽19，第一圆板5和第二圆板6均位于第一环形槽19的内部。
本实施方案中，第一圆板5和第二圆板6转动时，第一环形槽19内壁的正面和背面可以对第一圆板5和第二圆板6进行限位，防止第一圆板5和第二圆板6歪斜。
具体的，第一连接板8和第二连接板10侧表面的一圈均开设有第二环形槽20，两个第二环形槽20的内壁均与橡皮筋9的表面活动连接。
本实施方案中，第二环形槽20可以防止橡皮筋9从第一连接板8和第二连接板10脱离下来，起到限位作用。
本实用新型的工作原理及使用流程：在使用时，圆杆13和固定板12相当于自行车的脚踏板，第一连接板8和第二连接板10通过橡皮筋9传动连接相当于自行车的链条与链轮，用一块同时搭在两个第一圆管16上的泡沫板3模拟演示移动地面的效果，有利于对摩擦力做正负功的分析，当我们握住圆杆13并使圆杆13绕第三钢钉11的轴线转动时，通过橡皮筋9带动第二圆板6转动，由于第二圆板6相对于静止的泡沫板3有一个向左运动的趋势，所以泡沫板3对第二圆板6有一个向右的摩擦力，做负功，但由于动力大于摩擦力，第二圆板6在滚动的同时，泡沫板3给第二圆板6一个向右的摩擦力做负功，由于作用力与反作用力，第二圆板6对泡沫板3有一个向左的摩擦力做正功，导致泡沫板3向左移动，在移动的时候，由于第一圆板5与泡沫板3有接触，因为摩擦力的定义是阻碍物体相对运动的力，此时泡沫板3相对于静止的第一圆板5有一个向左的运动趋势，要阻碍它的相对运动趋势，第一圆板5对泡沫板3有一个向右的摩擦力，同理，泡沫板3对第一圆板5有一个向左的摩擦力，做正功，导致第一圆板5向左进行滚动，整体就形成了一个前进的运动趋势，因此在观察时，我们摇动圆杆13，带动第二圆板6滚动，可以看到泡沫板3向左移动，移动的同时由于与第一圆板5接触，摩擦力做正功，带动了第一圆板5向左做滚动，从而更加方便理解摩擦力做功情况，通过该装置能够很好的演示出自行车的车轮摩擦力方向，诠释摩擦力产生的规律，简单明了，操作简单，演示方便，适合各类人群演示，具有普遍性。
综上所述，该自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，通过设置背板1、泡沫板3、第一圆板5、橡皮筋9和固定板12，解决了目前一般采用理论知识学习摩擦力较为抽象的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，包括背板（1），其特征在于：所述背板（1）的正面分别镶嵌有两个第一钢钉（2），两个所述第一钢钉（2）的表面均与泡沫板（3）的下表面活动连接，所述背板（1）的正面分别镶嵌有两个第二钢钉（4），两个所述第二钢钉（4）的表面分别活动套接有第一圆板（5）和第二圆板（6），且第一圆板（5）和第二圆板（6）的表面均与泡沫板（3）的上表面活动连接，所述第二圆板（6）的正面镶嵌有连接管（7），所述连接管（7）的表面固定套接有第一连接板（8），且第一连接板（8）位于第二圆板（6）的正面，所述第一连接板（8）通过橡皮筋（9）与第二连接板（10）传动连接，所述背板（1）的正面镶嵌有第三钢钉（11），所述第二连接板（10）活动套接在第三钢钉（11）的表面，所述第二连接板（10）的正面固定连接有固定板（12），且固定板（12）活动套接在第三钢钉（11）的表面，所述固定板（12）的正面固定连接有圆杆（13），且圆杆（13）位于第三钢钉（11）的左侧，所述第三钢钉（11）的表面固定套接有止位环（14），所述止位环（14）的背面与固定板（12）的正面活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，其特征在于：所述背板（1）的底部固定连接有支撑板（15）。
3.根据权利要求1所述的一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，其特征在于：两个所述第一钢钉（2）的表面均活动套接有第一圆管（16），所述泡沫板（3）搭在两个第一圆管（16）上。
4.根据权利要求1所述的一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，其特征在于：所述第二连接板（10）对应第三钢钉（11）的位置处和第一圆板（5）对应第二钢钉（4）的位置处均镶嵌有第二圆管（17），两个所述第二圆管（17）分别活动套接在第三钢钉（11）的表面和第二钢钉（4）的表面。
5.根据权利要求1所述的一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，其特征在于：所述背板（1）的正面固定连接有限位板（18），且限位板（18）活动套接在第三钢钉（11）的表面，所述限位板（18）侧表面的一圈开设有第一环形槽（19），所述第一圆板（5）和第二圆板（6）均位于第一环形槽（19）的内部。
6.根据权利要求1所述的一种自行车前后轮摩擦力做正负功的演示装置，其特征在于：所述第一连接板（8）和第二连接板（10）侧表面的一圈均开设有第二环形槽（20），两个所述第二环形槽（20）的内壁均与橡皮筋（9）的表面活动连接。
技术总结