巧用手搖發(fā)動(dòng)機(jī)突破“勻速上升”難點(diǎn)

梁云飛

（盱眙縣第一中學(xué)，浙江 盱眙211700）

1 問題呈現(xiàn)

蘇科版九年級(jí)上冊(cè)活動(dòng)11.2“探究動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)”，要求如下：測出鉤碼和動(dòng)滑輪的總重力，按圖1組裝動(dòng)滑輪.豎直向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼勻速上升，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù).

圖1 探究動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)的示意圖

筆者發(fā)現(xiàn)，很多教師為了使實(shí)驗(yàn)效果更精確，常常用“靜止”來替代“勻速直線運(yùn)動(dòng)”.雖然對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較小，但與實(shí)驗(yàn)的要求不符.但是用手拉很難使彈簧測力計(jì)在豎直方向上勻速向上運(yùn)動(dòng)，指針不穩(wěn)定，影響讀數(shù)，與實(shí)驗(yàn)預(yù)期有偏差.可以說“勻速直線運(yùn)動(dòng)”從始至終都是初中物理中的一個(gè)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)起來比較困難.

2 實(shí)驗(yàn)裝置

經(jīng)過長時(shí)間的探索，筆者利用電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材組裝一套裝置，可以豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì).

1）將手搖發(fā)電機(jī)（也是電動(dòng)機(jī)）的手柄去掉，用類似滑輪的凹槽代替，再固定在鐵架臺(tái)頂端.（如圖2～3所示）

圖2 去掉手柄后的手搖發(fā)電機(jī)

圖3 將手搖發(fā)電機(jī)固定在鐵架臺(tái)頂端

2）先將滑輪、彈簧測力計(jì)、鉤碼等組裝好，凹槽中的細(xì)線拴住彈簧測力計(jì)，再把電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器等裝置（如圖4所示）固定在鐵架臺(tái)上，整個(gè)裝置如圖5所示.

圖4 實(shí)驗(yàn)裝置電路實(shí)物圖

圖5 實(shí)驗(yàn)裝置圖

3 實(shí)驗(yàn)過程

1）將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，觀察在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下彈簧測力計(jì)的運(yùn)動(dòng)速度.

2）觀察彈簧測力計(jì)，指針穩(wěn)定，讀出數(shù)據(jù).改變鉤碼的數(shù)量可進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn).表1為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，G為鉤碼所受的重力，G0為動(dòng)滑輪所受的重力，F(xiàn)為彈簧測力計(jì)的示數(shù).

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲黄啤皠蛩僦本€運(yùn)動(dòng)”難點(diǎn)，利用滑動(dòng)變阻器使得速度可調(diào)，便于實(shí)驗(yàn)操作.實(shí)驗(yàn)過程中彈簧測力計(jì)指針穩(wěn)定，讀數(shù)誤差小.但還存在不足之處：電動(dòng)機(jī)能承受的物重范圍偏小；彈簧測力計(jì)用細(xì)繩拴住，細(xì)繩易螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，不能在一個(gè)方向上很好讀數(shù).

4 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的最好手段之一，而科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)更容易被學(xué)生接受和認(rèn)同（如實(shí)驗(yàn)中的“勻速上升”需要教師呈現(xiàn)出來，才能讓學(xué)生信服）.在物理教學(xué)中，教師不能拘泥于實(shí)驗(yàn)裝置，只有不斷地發(fā)現(xiàn)、思考和創(chuàng)造，才能更好地突破教學(xué)難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)的效率.