【正文】 出鉤碼和繩子末端的終了位置。用手通過繩子拉動輪軸使鉤碼提升一個單位的距離，觀測這時動力作用點向上移動的距離?！緦嶒灧椒ā俊　?．如圖1．50－2所示，將輪軸模型、米尺固定在同一方座支架上，調(diào)節(jié)把手的臂長使把手臂長與輪軸的大、小圓筒的半徑之比為簡單的整數(shù)倍。　　改變鉤碼個數(shù)及在杠桿上的位置，重復上述實驗?！舅伎碱}】　　怎樣測出你爬樓梯的功率？你爬一層樓梯的功率是多少？　　編者提示：本小實驗可輔以“力學”部分的物理實驗教學，以此培養(yǎng)和提高學生的實驗能力和素養(yǎng)。【儀器和器材】帶固定軸和搖把的定滑輪，傳動帶，支架，秒表，米尺。　　3．接通電源，同時按下秒表計時，注意當重物被提升到軸的高度時，停止計時并關掉電源?！咀⒁馐马棥俊　嶒灥难菔?，用力要均勻，并使繩子水平。　　編者提示：本小實驗可輔以“力學”部分的物理實驗教學，以此培養(yǎng)和提高學生的實驗能力和素養(yǎng)?！咀⒁馐马棥俊　≡趯嶒炛?，力的大小不必用測力計測量，但要說明定滑輪不省力。3．二個定滑輪和一個動滑輪（圖．47－9甲）?！　「挠糜蓛蓚€二并的復滑輪組成滑輪組進行演示（圖1．47－6），實驗結果也相同?！緝x器和器材】　　演示滑輪組（J2121型），測力計二個，鉤碼，細繩及支架．【實驗方法】　　1．將兩個單滑輪按圖1．47－4那樣，通過細繩裝成最簡單的滑輪組?！　嶒灲Y果表明，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，測力計讀數(shù)僅為鉤碼重的一半。　　編者提示：本小實驗可輔以“力學”部分的物理實驗教學，以此培養(yǎng)和提高學生的實驗能力和素養(yǎng)?！　【幷咛崾荆罕拘嶒灴奢o以“力學”部分的物理實驗教學，以此培養(yǎng)和提高學生的實驗能力和素養(yǎng)?！　?．應把輪軸模型的構造向?qū)W生交代清楚?！　∽詈螅覀兛梢缘玫剑骸拜啺霃绞禽S半徑的幾倍，作用在輪上的動力就是作用在軸上的阻力的幾分之一”的結論?！緦嶒灧椒ā俊　?．如圖1．46－2所示，將輪軸模型固定在鐵架臺上，調(diào)節(jié)把手的臂長（即金屬絲直角鉤至軸心的距離），使把手的長與大、小圓筒的半徑之比分別為3：1和6：1。 輪軸的作用 【目的和要求】　　了解輪軸的作用，利用輪軸可以省力，而省力的多少決定于輪軸的輪半徑與軸半徑之比。將掃帚把橫放在水平放置的角鐵上，改變掃帚把的支承位置，使它在角鐵上能保持平衡，如圖1．45－5所示，這時角鐵支承的刀口（上棱邊）正好對準掃帚的重心。　　按圖1．45－4所示，把鉤碼作為阻力掛在杠桿上，用測力計向上拉杠桿，測力計的拉力作動力，使杠桿在水平位置平衡?！緝x器和器材】　　杠桿（J2119型），方座支架（J1102型），鉤碼（J2106型），學生天平（J0104型），鐵絲，測力計，有代表性的杠桿數(shù)件：鋼絲鉗、釣魚桿、剪刀、火鉗等。由此得出“阻力臂越長，動力臂越短，就越不省力”。進一步說明“動力臂越長、阻力臂越短，就越省力”的結論?！緦嶒灧椒ā俊　∫话闱闆r下，利用杠桿的目的是為了省力。　　3．制作杠桿時應注意軸孔的位置，既要考慮杠桿的穩(wěn)定性，又要考慮杠桿的靈敏度。應該通過列舉一些比較簡單的杠桿及板畫使學生鞏固對這些概念的理解。習慣上把手作用在杠桿上使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做動力；杠桿另一端阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做阻力。【思考題】　　1．秤的稱量范圍與哪些因素有關？　　2．研究制作有兩個提紐的桿秤，其中一個提紐最多能稱量1千克，另一個能稱量2．5千克，考慮如何選擇秤桿、秤錘與提紐位置。將定星點與該刻度之間分成10等分。 制作桿秤 【目的和要求】　　了解桿秤的構造和刻度原理，并能動手制作桿秤?！緟⒖假Y料】一、利用杠桿平衡條件測固體密度的另一種計算方法實驗步驟和方法與前相同。調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。上升的過程則是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能的過程?！　∮檬致貙⒅匚锿衅?，直至彈簧恢復原長為止，此時彈簧的彈性勢能為零。用長線（1米以上）懸起一個擺球，在擺球的兩側水平地拉起兩根同樣的輕彈簧（或橡皮筋）。用手把振子拉向平衡位置的一側后放開，振子即在彈簧的彈力作用下振動起來。當擺球擺至最低點時，勢能減至最小，動能最大。再將棋子放在鋸條的端部。用橡皮筋演示彈性勢能與哪些因素有關 【器材】　　長短相同而粗細不同的橡皮筋（或橡筋帶）各一50克或100克鉤碼?！　⊙菔景匆韵虏襟E進行：　?。?）先將重物舉高并用手托住，把木塊拉向右端使線拉直，然后放手讓重物下落，重物便拉動木塊（克服木塊與木板間的摩擦力）移動一段距離，直至重物被擋住為止。【操作】　?。?）把一號電池和二號電池并排放在斜面頂端同一高度處，讓它們同時滾下。重復實驗幾次，在紙盒停下的平均位置插下標志。 　　2．動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 　　此實驗只需添加一個鐵球。實驗過程如下：首先讓同一鐵球分別從斜面的不同位置滾下，撞擊放在平面上的木塊，觀察木塊被撞的距離，撞的越遠說明動能越大，從而得出質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；然后分別讓質(zhì)量不等的兩個鐵球，從斜面的同一位置滾下，撞擊放在平面上的木塊觀察木塊被撞的距離，撞的越遠說明動能越大，從而得出運動速度相同的物體質(zhì)量越大，它的動能就越大；最后綜合分析前兩組實驗，得出最終的結論。　?。?）在斜面末端放置紙盒，讓一號電池從斜面中部某處滾下撞在紙盒上，將紙盒推動一段距離。運動物體的動能與質(zhì)量的關系 【器材】　　一號舊干電池1只，薄木板或玻璃1塊，紙盒，墊塊，標志旗或桿，1個二號舊干電池?！静僮鳌俊　⊙菔狙b置如圖10－2所示，一木塊放在水平木板上，拴在木塊上的細線繞過兩個定滑輪與一被舉高的重物相連，重物正好能拉動木塊勻速前進。【注意事項】　　演示前，應仔細調(diào)配好重物的質(zhì)量和木塊的質(zhì)量，使重物能勻速地下落?！静僮鳌咳鐖D10－4，用一塊木板將一根鋸條壓在桌端或凳子上，只露出較少一段。下降的過程是重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能的過程。平常，振子停止在平衡位置。　　在沒有彈簧振子的情況下，可以按圖10－6裝置來進行實驗。此時由于金屬重物所受的重力作用，彈簧伸長而具一定的彈性勢能。而在最低點時，重力勢能最小，彈性勢能最大，動能為零，重力勢能減少的部分全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能。【實驗方法】　　1．把杠桿的中點懸掛在支架上。名稱鉤碼質(zhì)量m1（千克）動力臂L1（米）阻力臂L2（米）物體質(zhì)量m1（千克）物體浸沒水中時鉤碼力臂L＇（米）物體所受浮力F（牛）物體體積V（米3）物體密度（千克/米3）石子 金屬 陶瓷 【注意事項】　　玻璃杯內(nèi)的水要能浸沒物體且不溢出，物體與杯子不能接觸。（1）得，　　欲測液體密度，每次實驗，只需量出b和c的長度，然后代入上式，即可求出被測液體的密度。在秤桿上記下秤錘位置，標上刻度?！　〔粧熘匚飼r，錘在定星點，當掛一重物Gx時，設錘移到距定星點為x處，桿秤剛好平衡，由力矩平衡可得　　從（3）式知道，當錘重G1和提紐位置確定后，k就是一個常量，所以稱量物體時，錘距定星點的距離x與被稱的物體重Gx成正比關系，故桿秤的刻度是均勻的。然后，在杠桿的一端掛上幾個鉤碼，用測力計豎直向下拉杠桿的另一端，使杠桿恢復平衡。力臂比較難掌握，他們往往把力的作用點到支點的距離當做力臂。這樣比較形象直觀、有助于使學生對支點、力、力的作用點和力臂等概念的認識和理解?！緝x器和器材】　　杠桿（J2119型），方座支架（J1102型），鉤碼（J2106型），學生天平（J0104型），鐵絲，測力計，有代表性的杠桿數(shù)件：鋼絲鉗、釣魚桿、剪刀、火鉗等?！　∧靡欢舞F絲，用鋼絲鉗很容易把它剪斷，若改用一把普通的剪子，則不容易剪斷它。改變鉤碼的個數(shù)及位置，重做一次實驗?！　?．認識杠桿的用途及怎樣利用杠桿?！緦嶒灧椒ā俊　∫陨辖榻B的杠桿，動力和阻力分別作用于支點的兩側，現(xiàn)在進一步分析動力和阻力在支點同一側的杠桿。【實驗方法】　　利用已知一重為G0的重物（例如G0為9．8牛頓），一段細線，一根米尺，一段角鐵，怎樣找出一把質(zhì)量不均勻的掃帚重呢？　　1．確定掃帚的重心。　　編者提示：本小實驗可輔以“力學”部分的物理實驗教學，以此培養(yǎng)和提高學生的實驗能力和素養(yǎng)。把手的另一端裝有調(diào)節(jié)平衡用的金屬圓柱體，把手移動后可由軸端螺絲固定?！　?．改變把手的臂長，重復上述4的實驗。選用時應注意臺階輪相對于軸、軸相對于支架均應轉(zhuǎn)動靈活，輪軸在轉(zhuǎn)動時，端面應無明顯跳動。由于這輪軸的質(zhì)量較大，應安裝軸承，以減小摩擦。由此得出結論：使用定滑輪不省力，但是可以改變力的方向。改變鉤碼重，重復以上實驗，并記下測力計的讀數(shù)。 滑輪組的作用【目的和要求】　　了解滑輪組的作用。動滑輪和鉤碼的總重由四繩段子承擔，每段繩子承擔總重的1/4。2．一個定滑輪和二個動滑輪（圖1．47－8）?！　?．仍用上述裝置，先將鉤碼向上移動一個單位距離；然后不改變鉤碼數(shù)，而將它向上移動三個單位的距離，我們可以得到：保持作用在物體上的力不變時，做功的大小跟物體在力的方向上通過的距離成正比。把帶釘子的木塊放在打樁機底座上，然后放手讓鐵塊下落，鐵塊的勢能變成動能，對釘子作用一個很大的力，將釘子釘入木塊，這個作用力對釘子做了功。根據(jù)實驗分析：拉力對小車所做的功的大小，跟作用力成正比，還跟物體在力的方向上通過的距離成正比。　　2．量出重物到懸掛軸的初始高度。 測定使滑輪轉(zhuǎn)動的功率 【目的和要求】　　理解功率的概念，學習測量一些物體做功的功率。【注意事項】　　實驗對摩擦力的大小只需指出它是兩彈簧秤的讀數(shù)差，是阻礙滑輪轉(zhuǎn)動的力，不要具體分析摩擦力是怎樣作用的。量出鉤碼被升起的高度h和測力計降低的高度L?！緝x器和器材】　　輪軸模型，鉤碼，測力計，米尺和支架。將繩端的小圓環(huán)套在小釘上，作為觀察點。標出鉤碼的初始位置和測力計所鉤住的細繩末端的初始位置?！緦嶒灧椒ā俊　?．用測力計吊住小車沿豎直方向勻速地提升一個高度。【注意事項】　　1．將小車豎直提升一定的高度時，起點和終點都應認為是小車的重心所在的高度，沿斜面上升時也應這樣?！　?．使斜面的傾角減小，重復實驗，并記下測力計的讀數(shù)。 動能 【目的和要求】　　1．理解動能概念。當小車碰到長方體時，可以看到運動的小車能把長方體推動一段距離，這表明小車具有動能，推動長方體做了功。【儀器和器材】　　節(jié)拍器（全班共用），鋼棒2根（直徑8毫米，長80厘米一100厘米，或用細木棒代替），高、低支架各1個，鋼球（直徑19毫米左右），墊塊，紅粉筆，刻度尺。這對于今后做其他實驗是有益的。將節(jié)拍器每拍的時間間隔定為1秒，用刻度尺測量小球在第0拍至第4拍間的路程以及第4拍至第8拍間的路程，連同兩段路程相應的時間，填入表1．9－1中?！　∮善骄俣裙接嬎愠錾媳碇懈鞫温烦痰钠骄俣群腿痰钠骄俣?。勢能 【目的和要求】　　1．理解勢能的概念?！　?．改變砝碼A的質(zhì)量（如增加一倍）并在木塊B上也加適當?shù)捻来a，使砝碼A在下落時大體上能勻速運動，讓砝碼A在實驗3的高度處向下運動，重復實驗，并分別記下木塊B所通過的距離?！緝x器和器材】　　秒表（或手表2只），卷尺（皮尺），發(fā)令旗或發(fā)令槍，石灰?！　?．乙發(fā)出“跑”的口令的同時，將高舉的發(fā)令旗甩下（或同時擊發(fā)發(fā)令槍）。【儀器和器材】　　滾擺、支架。讓滾擺下降到最低處后又向上旋轉(zhuǎn)運動，當滾擺運動到可能到達的最大高度時，又用手將滾擺捏住?！　?．為了說明“一切運動的物體都具有動能”，建議教師補充做些關于流動的氣體和液體也具有動能的演示。調(diào)整平衡螺母，直到杠桿平衡。改變阻力臂的長度，直到杠桿平衡?！　?．分析數(shù)據(jù)　　分析以上數(shù)據(jù)可以看出杠桿的平衡條件是：動力動力臂＝阻力阻力臂。在這過程中，擺球基本上都能回到原來的高度。并與水平線相互垂直。然后在橫梁的兩端各插入火柴一根，并仔細調(diào)節(jié)插入的深度，使橫梁呈水平狀。A的支撐點是羊角圈，B是杠中心的圓孔，顯然B的結構使它的靈敏度比A高?！緝x器和器材】　　乒乓球，玻璃板。 利用杠桿平衡條件求刻度尺的質(zhì)量 【目的和要求】　　利用杠桿的平衡條件求出刻度尺的質(zhì)量，進一步熟悉杠桿的平衡條件；加深認識重力的作用點是在物體的重心上。）3．移動重物和刀口的位置，仍使尺保持水平，記下重物和刀口的位置；這樣重復4次，將每次記下的重物和刀口的位置讀數(shù)填入下表中?！　?．不要簡單地把刻度尺中間的刻度線作為刻度尺的重心，刻度尺重心的位置，要通過實驗來確定?！緝x器和器材】　　定滑輪，動滑輪，測力計2個（J2104型，1牛頓），50克鉤碼2個，刻度尺（20厘米），蠟線。）　　二、動滑輪　　1．首先按豎直向上（正立）位置調(diào)整好兩個測力計的零點。結果表明，這些讀數(shù)完全相同，它們都是鉤碼和動滑輪總重的一半?！　?．有些測力計（彈簧秤）的零點不易調(diào)整，這樣在每種位置正式測量前應估讀出零點的位置，然后在測量結果中進行修正。觀察測力計的讀數(shù)，并記下。實驗次數(shù)小車重G（牛）豎直高度h(米)直接用手做功（焦）拉力F（牛）斜面長L(米)使用斜面做功（焦）結論1 2 3 　　計算直接用手做的功和使用斜面做的功，研究是否省了功？　　三、使用動滑輪做功　　1．用測力計測出動滑輪重。斜面 【目的和要求】　　了解斜面的省力與斜面傾斜角度的關系，學習斜面機械效率的測定方法?！　≡俑淖冃≤囐|(zhì)量，連做四次上述實驗。