任意角度斜面演示器

“斜面”是簡單機械中的經典內容。看了很多版本教材，實驗設計基本都是由學生組裝不同的斜面來進行比較。如把一塊木板分別搭在高低不同的木塊上，做成幾個坡度不同的斜面，分別沿著這些斜面將一個重物拉上去，用測力計測量用了多大的力（如圖1所示）。

這樣操作的主要問題是要改變坡度需重新組裝斜面，前后比較不夠直觀，學生操作測力計不夠方便。

為此，我設計了任意角度斜面演示器，目的是讓斜面更加方便地改變坡度，比較起來更直觀。

基本思路

將量角器和實驗室現在的斜面材料進行組合，短木板作為底板，長木板作為斜面，底板和斜面通過合頁連接。在斜面一側設置有量角器，合頁與量角器的圓心吻合，也就是斜面的低端與量角器的圓心重合。在量角器上設有滑槽，通過滑槽利用螺絲釘固定斜面，使斜面能保持0°～90°任意角度（如圖2、圖3所示）。

主要材料包括底板、量角器、斜面板、定滑輪等。

制作方法

第一步，將一只教學用大量角器沿90°線切開，取“0°～90°”部分。借助數碼雕刻技術，在量角器上鏤空出整齊規范的滑槽，讓斜面能保持0°～90°任意角度（參見圖5）。

第二步，將短木板沿量角器0°刻度水平邊固定，使短木板上面與0°刻度線完全重合。

第三步，在長木板的頂端開一個凹槽，里面裝上一個合適的滑輪。長木板靠近量角器滑槽處裝有螺桿，便于用螺絲固定（如圖5所示）。

第四步，把長木板的底端與短木板用合頁連接。

主要創新點

添加學生熟悉的量角器后，能更直觀地顯示斜面坡度的改變。

在斜面的頂端增加了一個定滑輪，用鉤碼代替彈簧測力計進行拉力大小的測量，讓實驗操作變得更加簡便，實驗現象更加直觀、清楚。

演示器結構簡單，使用方便，便于學生觀察，提高了教學效率，小學階段涉及到斜面方面的知識都可以用這個裝置演示。

四川省成都市高新區新光小學（610041）