電動數顯多功能力學探究儀

邢臺市一中九年級 李直幸

一、研究背景

我們在學習書本知識時，借助于對應的教學教具和實驗裝置，對加深所學知識的理解和掌握是有極大幫助的。尤其是對初次接觸學習物理摩擦力、力的合成與分解和超重失重等相關知識的學生來說，物理隨堂實驗裝置是非常必須的。

通過思考與創新，我們能否設計出一種多功能物理教具，從而改變現有教具攜帶不方便、測量不準確、單一性、缺乏趣味性的缺陷呢？針對現有物理教具中存在的以上問題，本設計旨在研制一種安全、方便、測量結果準確、有趣的多功能力學教具。

二、設計方案

針對上面提到的問題，我查閱相關書籍，網上查閱有關資料，并向老師請教。

在老師的指導下，經過多次優化設計思路及方案，我最終研制出一種新型物理教具，其主要結構如圖1所示。

圖1

圖例說明：1-底座、2-連接銷釘、3-斜板、4-雙面摩擦板、5-重塊、6-拉線、7-斜板支撐板。附件包括：電機、控制器、電源滑輪等。

三、制作

首先準備所需的材料：底座（90cm）、連接銷釘、木板（85cm）、小車、鉤碼、拉線、斜板支撐架（可調節斜面角度）、低速直流電機、控制器、電源、滑輪、亞克力板、數顯測力計等。

我們將準備好的各種材料收集起來，按照設計方案圖紙拼裝組合。完成后的實物圖如圖2所示。

四、實驗操作方法

1.摩擦力實驗探究。

木板平放，小車放在木板上，電機勻速拉動小車，可通過改變小車的壓力（加減鉤碼），改變接觸面粗糙程度（用固定架將不同粗糙面固定到木板上），改變小車接觸面等條件來探究影響摩擦力的因素。

2.力的分解實驗探究。

豎直向下的重力不變，通過斜板支撐架調節斜面角度，從而顯示平行斜面的拉力大小發生變化（可讀出示數），垂直斜面支持力也將隨之變化。

3.超重失重實驗探究。

將木板豎直，將拉線與電動機相連端取下，掛上不同的鉤碼，通過木板上定滑輪與小車測力計相連，使小車加速上升或加速下降，通過測力計的示數比較拉力與重力的大小，來探究失重和超重現象。

圖2