研制有理 探知有效
——自制“壓力方向顯示儀”在教學中的妙用

◎浙江省寧波市江北中學 俞麗雅

在華師大版八年級上冊第二章《壓力壓強》第1 節《壓強》的教學中，我發現學生難以理解“壓力的方向垂直于受力面指向受力物體”這一知識點。

為了直觀地顯示壓力的方向，我自制了一套簡易教具——“壓力方向顯示儀”。

一、制作材料

木材若干、薄鋼尺、記號筆、砝碼、白紙等，如圖1 所示。

二、制作方法

制作一個長55 cm、寬40 cm、高50 cm 的木架，在左側木段上自上而下依次開四個槽（第一個糟與底部平行，后三個糟向左傾斜一定角度），在右側木段上開一個與左側木段第一個槽等高的槽，每個槽的寬度略大于薄鋼尺的厚度，便于演示時薄鋼尺架在槽內。

三、實驗操作

1.在木架的板上貼一張白紙，把薄鋼尺架在左、右木段的第一個槽內，如圖2 所示。

2.沿著薄鋼尺的上表面在白紙上畫一條直線，代表受力面，在薄鋼尺的下表面垂直于木板粘一支記號筆（取掉筆蓋），如圖3 所示。

3.把砝碼放在薄鋼尺上，薄鋼尺由于受到重物的壓力發生形變，壓力的方向就通過記號筆在白紙上表示出來了，如圖4 所示。

4.將薄鋼尺架在左側木段的第二個槽內，改變薄鋼尺的傾斜程度，模擬受力面是斜面的情形，重復上述操作，如圖5 所示。

5.再次改變薄鋼尺的傾斜程度，重復上述操作。

6.如圖6 所示，觀察白紙上標記的三條痕跡的方向，引導學生得出：壓力的方向垂直于受力面并指向受力物體。

四、使用拓展

通過觀察白紙上記號筆的痕跡，我們還能判斷壓力的大小：痕跡越長，壓力越大。因此，利用此教具還能探究“放在不同傾斜程度的斜面上的同一物體，產生的壓力大小與斜面傾斜程度的關系”。

五、裝置優點

1.該教具能將抽象的壓力方向直觀地表示出來，還能用來探究壓力大小與斜面傾斜程度的關系。

2.制作材料簡單易得，成本低，易組裝，可供學生反復使用，操作方便。

3.學生通過參與設計、制作、演示，提升了動手能力和實踐能力，發散了思維。