【正文】 根據(jù)公式求出斜面的機(jī)械效率。　　二、測(cè)定斜面的機(jī)械效率　　裝置方法與前相同?！　〗Y(jié)論：從實(shí)驗(yàn)可以看出，斜面的傾斜角度越小越省力，反之越費(fèi)力。記錄下每次拉力F和傾斜角度θ?！　∪缓蟾淖冃泵娴膬A斜角度θ，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。將小車放在斜面上，用細(xì)繩跨過(guò)滑輪將小車和砝碼盤(pán)連在一起，往砝碼盤(pán)中加適量沙粒使小車剛好勻速向上運(yùn)動(dòng)（圖1．30－1）。小車質(zhì)量約200克，上邊刻有裝砝碼的槽子；砝碼盤(pán)為一圓形金屬盤(pán)?！緝x器和器材】　　斜面小車（J2108型），方座支架（J1102型），測(cè)力計(jì)（J2104型，5牛），量角器，刻度尺，沙粒。做一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，分析怎樣選擇AB的長(zhǎng)度、支點(diǎn)O的位置和配重B的大小？　　提示：實(shí)際問(wèn)題中h2的高度（繩長(zhǎng)或最大水深）是一定的，需要合理選擇AB的長(zhǎng)度和支點(diǎn)O的位置，又由于人們提起水桶的力量有限（比如100牛頓），也需要合理選擇配重B的大小及支點(diǎn)O的位置?！　?．斜面底端應(yīng)與桌面全部接觸，否則拉小車時(shí)會(huì)左右傾斜，影響實(shí)驗(yàn)效果?！　?．提起測(cè)力計(jì)（勻速向上提起），用刻度尺測(cè)至鉤碼和測(cè)力計(jì)提起的高度h和S。　　2．實(shí)驗(yàn)裝置如圖l．29－3所示?！　?．改變斜面長(zhǎng)度L和豎直高度h,在小車上加槽碼改變小車重，重復(fù)上述步驟，并記錄下每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入表1．29－1?！　《⑹褂眯泵孀龉Α　?．將斜面與支架裝配成圖1．29－2的裝置，測(cè)出斜面與支架連接處的豎直高度h，用測(cè)力計(jì)測(cè)出小車重G。計(jì)算這時(shí)直接用手所做的功與使用杠桿所做的功?！　?．手拿測(cè)力計(jì)將杠桿由水平位置勻速提到某一高度，并記下此位置，用刻度尺測(cè)量出B點(diǎn)被提起的高度h和C點(diǎn)被提起的高度h’（=2h），它們分別是重物移動(dòng)的距離和外力移動(dòng)的距離，記下這些數(shù)據(jù)，并計(jì)算后得出結(jié)論：直接用手做的功和使用杠桿所做的功是相等的；利用杠桿雖然省力，但卻移動(dòng)了更長(zhǎng)的距離，結(jié)果并沒(méi)有省功。提起測(cè)力計(jì)，使杠桿保持水平。用測(cè)力計(jì)測(cè)量出杠桿重。【儀器和器材】　　方座支架（J1102型，帶鐵夾子），小軸（圓棒或鐵釘），均勻杠桿，測(cè)力計(jì)2個(gè)（J2104型，1牛，5牛），刻度尺，鉤碼（J2106型，50克3個(gè)），槽碼3個(gè)，斜面小車（J2108型），動(dòng)滑輪。有的則需對(duì)測(cè)力計(jì)稍作修理，以便讀出零點(diǎn)位置。對(duì)滑輪組的認(rèn)識(shí)可由淺入深循序漸進(jìn)，復(fù)雜一些的滑輪組可留待在做了“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)后進(jìn)一步加深認(rèn)識(shí)。同時(shí)用刻度尺測(cè)量出鉤碼升高的距離和測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，看它們之間有什么關(guān)系（測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離為鉤碼升高距離的2倍）。一個(gè)學(xué)生手拿著線的固定端和定滑輪的支桿，另一個(gè)學(xué)生手拉測(cè)力計(jì)并懸掛鉤碼，如圖1．28－6所示　　2．手拉測(cè)力計(jì)向下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)滑輪掛起鉤碼向上運(yùn)動(dòng)，由于使用了定滑輪，改變了力的方向。　　結(jié)合圖1．28－5分析動(dòng)滑輪相當(dāng)于動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力杠桿。然后保持左邊的測(cè)力計(jì)位置不變，提起右邊的測(cè)力計(jì)，再次讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)，如圖1．28－4所示?！　?．改用兩個(gè)測(cè)力計(jì)鉤住動(dòng)滑輪和鉤碼?！　?．用測(cè)力計(jì)測(cè)出動(dòng)滑輪的重，這時(shí)可以看出，測(cè)力計(jì)的示數(shù)恰好是鉤碼和動(dòng)滑輪的總重的一半。　　2．兩個(gè)學(xué)生互相配合，一個(gè)學(xué)生用手挽住線的一頭，讓線穿過(guò)動(dòng)滑輪后拿住動(dòng)滑輪；另一個(gè)學(xué)生用測(cè)力計(jì)鉤住線的另一頭，在滑輪上掛一個(gè)50克的鉤碼。（從圖1．28－2可知定滑輪實(shí)質(zhì)上是個(gè)等臂杠桿。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用定滑輪可以改變作用力的方向，但不能省力。然后左手拿住定滑輪的固定桿，豎直提起滑輪，右手在水平方向拉測(cè)力計(jì)，當(dāng)鉤碼被向上提起時(shí)，可讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0．49牛頓。【實(shí)驗(yàn)方法】　　一、定滑輪　　1．在蠟線一端拴一個(gè)50克鉤碼，線的另一端跨過(guò)定滑輪會(huì)在測(cè)力計(jì)掛鉤上。滑輪 【目的和要求】　　認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用。當(dāng)重物掛在1／2處時(shí)，被稱重物的實(shí)際重是彈簧秤所示重的2倍，在1／3處和1／4處時(shí)分別是3倍和4倍?！　∪∫桓p而結(jié)實(shí)的細(xì)竹棍，見(jiàn)圖1．25－2，在棍的兩端系上細(xì)繩套，一根用作提手，另一根供彈簧秤掛鉤用?！緟⒖假Y料】　　用杠桿平衡條件擴(kuò)大彈簧秤的稱量　　很多彈簧秤的最大稱量是2．5千克，在家庭中使用時(shí)常會(huì)覺(jué)得稱量不夠?？蓪⑷侵ё旁谧雷拥倪吘墸匚飸覓煸谧雷拥耐饷?。由于刻度尺較短，為了能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，重物的質(zhì)量與刻度尺的質(zhì)量相差不大較好。設(shè)刻度尺質(zhì)量是m，根據(jù)杠桿平衡條件m1gd1=mgd可得　　由每次測(cè)得的d1和d值求出相應(yīng)的刻度尺質(zhì)量m，填入上表，然后計(jì)算出平均值。重物質(zhì)量m1（克）尺的重心位置（厘米）重物位置（厘米）重物到刀口距離d1（厘米）刀口位置（厘米）尺子重心到刀口距離d（厘米）刻度尺質(zhì)量m（克）10 　　4．計(jì)算出重物到刀口的距離d1，以及刻度尺重心到刀口的距離d分別填入上面的表中。（表中填寫(xiě)了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)供參考，重物的質(zhì)量m1為10克，刻度尺的零刻度在左邊。　　2．將重物掛在刻度尺左邊某一位置，向右移動(dòng)刻度尺，直到刻度尺重新保持平衡（水平地支持在刀口上），如圖1．25－1所示記下重物和刀口的位置。將刀口放在桌子上，刻度尺平放在刀口上?！緝x器和器材】　　刻度尺，刀口（三角形支座），質(zhì)量10克的重物，細(xì)線?！　【幷咛崾荆罕拘?shí)驗(yàn)可輔以“力學(xué)”部分的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以此培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)?！　?．如圖1．53－6所示，將彈性較好的鋼鋸條夾在桌邊的夾子上，在另一端固定一重物?！　∮蓪?shí)驗(yàn)觀察，可以得到：如果沒(méi)有阻力和其他能量的損失，乒乓球可以彈到原來(lái)的高度，它的總的能量保持不變?！緦?shí)驗(yàn)方法】　　如圖1．53－3所示，將玻璃板放在講臺(tái)上，將乒乓球拿到一定的高度，然后放手，乒乓球就下落。乒乓球的實(shí)驗(yàn) 【目的和要求】　　了解動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，在相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能的總量保持不變。而用可移動(dòng)的掛鉤就沒(méi)有這個(gè)麻煩。前者用起來(lái)稍方便一點(diǎn)，但由于掛鉤碼的羊角圈的位置固定，如果鉤碼質(zhì)量有較大誤差會(huì)使杠桿難以平衡。（2）重物懸掛方式不同。它們的不同之處是：（l）支撐點(diǎn)不同。　　上述直尺和木夾還可以驗(yàn)證有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件是順時(shí)針力矩之和等于逆時(shí)針力矩之和。再?gòu)谋姸嗟哪緤A中挑選出質(zhì)量相等的幾只木夾，然后將這些木夾分別夾在直尺的不同位置，使直尺保持水平。用我們制成的簡(jiǎn)易鉤碼掛在橫梁兩端，就可以研究杠桿的平衡問(wèn)題。鉆一孔；取另一根筆芯為支架，將其筆頭插入小木板中，筆尾釘在橫梁上?！　≡诿恐宦菝眱?nèi)穿一枚大頭針，把大頭針彎成鉤狀，制成簡(jiǎn)易鉤碼?！　【幷咛崾荆罕拘?shí)驗(yàn)可輔以“力學(xué)”部分的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以此培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)。然后讓擺球從水平線的高度（圖中虛線位置）開(kāi)始擺動(dòng)，當(dāng)擺線碰到阻擋桿時(shí)，擺球便開(kāi)始繞阻擋桿擺動(dòng)，且仍能達(dá)到水平線的高度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1．53－4所示，在單擺的支架上，插入阻擋桿，使阻擋桿與水平線在同一平面內(nèi)。學(xué)生從這種“驚險(xiǎn)”表演中可得到極深刻的印象。如可用一根長(zhǎng)約2米的擺線將質(zhì)量為1－2千克的球體懸掛在天花板的掛鉤上。分析擺球在擺動(dòng)時(shí)勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化。使擺球自由釋放，單擺將往返重復(fù)地?cái)[動(dòng)?！緝x器和器材】　　單擺及支架。　　2．調(diào)好杠桿平衡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后不得再調(diào)整平衡螺母。【注意事項(xiàng)】　　1．用測(cè)力計(jì)作阻力時(shí)，應(yīng)保持測(cè)力計(jì)與杠桿成垂直狀態(tài)。把最后一次讀數(shù)記入表1．24－1中。然后記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)以及動(dòng)力臂、阻力臂的數(shù)值。把最后一次讀數(shù)記入表1．24－1中。改變動(dòng)力臂的長(zhǎng)度重復(fù)實(shí)驗(yàn)。米）1 2 3 　　3．研究動(dòng)力和阻力不相等的平衡　　在杠桿兩臂分別掛上2個(gè)和4個(gè)鉤碼。次數(shù)動(dòng)力（牛）動(dòng)力臂（米）動(dòng)力動(dòng)力臂（牛這樣做3至4次，看每次動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)度是否相等?！　?．研究動(dòng)力和阻力相等的平衡取數(shù)目相同的兩組鉤碼，一組作動(dòng)力，一組作阻力?！緦?shí)驗(yàn)方法】　　1．安裝、調(diào)整杠桿　　將杠桿安裝在方座支架上，安裝時(shí)注意使杠桿的支撐軸成水平?！　【幷咛崾荆罕拘?shí)驗(yàn)可輔以“力學(xué)”部分的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以此培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)。這兩個(gè)孔的孔距應(yīng)略大于支架橫梁上兩穿線孔的孔距?！緟⒖假Y料】　　如果學(xué)校沒(méi)有工廠生產(chǎn)的滾擺，而自己制作時(shí)，應(yīng)注意選用密度大些的物體作擺體。避免擺體前后、左右擺動(dòng)；懸掛擺體的懸線要選用彈性小、柔軟、牢固的棉線。　　由實(shí)驗(yàn)觀察和分析，可以得出：如果沒(méi)有空氣阻力和其他因素的影響，在勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，機(jī)械能的總量保持不變。使?jié)L擺上、下做幾次滾動(dòng)。分析滾擺在上升過(guò)程中速度的變化情況?！　?．重復(fù)上述操作，用手將滾擺上升到原來(lái)的高度，將手松開(kāi)。然后將手松開(kāi)，滾擺就旋轉(zhuǎn)著向下降落，當(dāng)滾擺下降到最低處，用手將滾擺捏住。　　1．用手轉(zhuǎn)動(dòng)滾擺的軸，使懸線纏繞在軸上，滾擺就上升?！緦?shí)驗(yàn)方法】　　如圖1．53－1所示，將滾擺擺體用結(jié)實(shí)的雙線掛在支架橫梁A、B處的小孔內(nèi)。滾擺的實(shí)驗(yàn) 【目的和要求】　　了解動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，在相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能的總量保持不變。姓名路程（米）計(jì)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)結(jié)束跑的時(shí)間（秒）平均速度（米/秒）路程（米）計(jì)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)結(jié)束跑的時(shí)間（秒）平均速度（米/秒）（甲）30 60 （乙）30 60 （丙）30 60 （?。?0 60 【注意事項(xiàng)】　　1．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)根據(jù)學(xué)校的場(chǎng)地和儀器條件合理組織，避免各組間互相干擾，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)行?！　?．丙、丁分別將記住的時(shí)間（或兩次記的時(shí)刻）填入表1．10－1中，算出甲跑30米的平均速度和跑60米的平均速度，填入表內(nèi)。丙、丁看到發(fā)令旗甩下（或看見(jiàn)槍的煙霧），立即開(kāi)始計(jì)時(shí)（若用手表或鬧鐘，則必須記住這時(shí)秒針?biāo)傅臅r(shí)刻）?！　?．每4個(gè)人為一個(gè)小組，先由甲跑，乙發(fā)起跑口令，丙、丁分別在30米處和60米處測(cè)時(shí)間，然后依次輪換，各就各位。　　2．在跑道一端用石灰畫(huà)出起跑線。本實(shí)驗(yàn)可根據(jù)學(xué)校已有條件選用，若有秒表當(dāng)然是最好，它可以測(cè)到百分之一秒；若只有手表，只要求測(cè)到秒就可以了?！緦?shí)驗(yàn)方法】　　1．練習(xí)使用計(jì)時(shí)工具。 室外測(cè)平均速度 【目的和要求】　　用手表和卷尺測(cè)短跑者的平均速度；練習(xí)用手表測(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。這說(shuō)明彈簧在發(fā)生形變時(shí)具有彈性勢(shì)能。用手將砝碼下壓，使彈簧發(fā)生彈性形變?！　「鶕?jù)實(shí)驗(yàn)觀察及分析，可以得出：物體被舉得越高，質(zhì)量越大，它的勢(shì)能就越大?！　?．把砝碼A舉得更高些，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并記下木塊B在平面上勻速移動(dòng)的距離?！　?．選擇一定質(zhì)量的砝碼A，使得給砝碼A一個(gè)較小的初速度時(shí)，它大體上能勻速下降，拉動(dòng)木塊B做功?！緝x器和器材】　　砝碼，木塊，支架，彈簧，玻璃筒，刻度尺，單滑輪。了解物體由于被舉高或者發(fā)生彈性形變具有勢(shì)能。　　3．若用電子秒表或機(jī)械秒表安排兩人一組做實(shí)驗(yàn)，效果會(huì)更好?！　?．若無(wú)現(xiàn)成儀器，可以自制，也可用斜面小車代替。物體經(jīng)過(guò)某段路程的平均速度反映了該物體在這段路程上的運(yùn)動(dòng)快慢情況。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：　?。?）變速直線運(yùn)動(dòng)中，各段路程的平均速度并不相等，而且它們也不等于全程的平均速度。　　9．計(jì)算平均速度，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。然后讓小球從高端滾下，記下小球在第4拍時(shí)所經(jīng)過(guò)的位置，用刻度尺測(cè)量小球前4拍和后4拍所經(jīng)過(guò)的路程，連同相應(yīng)的節(jié)拍數(shù)和時(shí)間填入上表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)第一段路程節(jié)拍數(shù)時(shí)間（秒）路程（厘米）平均速度（厘米/秒） 第二段路程全程平均速度（厘米/秒）節(jié)拍數(shù)時(shí)間（秒）路程（厘米）平均速度（厘米/秒） 　　7．節(jié)拍器每拍的時(shí)間間隔改為0．75秒?！　?．節(jié)拍器每拍的時(shí)間間隔仍為1秒，記下第5拍時(shí)小球經(jīng)過(guò)的位置?！　?．測(cè)量變速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程。按方法2中的要求重新數(shù)著拍子并讓小球從0拍開(kāi)始滾下，在第4拍時(shí)小球經(jīng)過(guò)的位置用粉筆做個(gè)記號(hào)?！　?．觀察小球運(yùn)動(dòng)情況。　　3．調(diào)節(jié)小球滾動(dòng)的快慢。按上述要求重復(fù)訓(xùn)練幾次，要求學(xué)生能基本上達(dá)到與節(jié)拍器響聲同步反應(yīng)。讓學(xué)生一只手在高端兩棒之間擋住鋼球，并隨著節(jié)拍器的響聲數(shù)1，數(shù)到0時(shí)放手讓小球滾下并接下去數(shù)……如此重復(fù)幾次，直到學(xué)生基本上能按上述要求與節(jié)拍器響聲同步為止。　　2．訓(xùn)練反應(yīng)能力。【實(shí)驗(yàn)方法】　　1．安裝實(shí)驗(yàn)器材。 測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度 【目的和要求】　　觀察做變速運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)特征，理解平均速度的物理意義?！　「鶕?jù)實(shí)驗(yàn)觀察及長(zhǎng)方體通過(guò)的距離可以得出：運(yùn)動(dòng)物體的速度越大、質(zhì)量越大，它具有的動(dòng)能就越大。記下長(zhǎng)方體這時(shí)通過(guò)的距離。記下長(zhǎng)方體通過(guò)的距離?！　?．將演示小車從斜面中部向下運(yùn)動(dòng)。　　實(shí)驗(yàn)裝置如圖1．52－1所示，斜面小車的平板一端架高，形成斜面，再取一長(zhǎng)方體（可用紙盒式泡沫墊塊）放在平面上?！緝x器和器材】　　斜面小車，刻度尺，長(zhǎng)方體。了解一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。　　編者提示：本小實(shí)驗(yàn)可輔以“力學(xué)”部分的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以此培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)。　　2．在初中階段，只要求學(xué)生掌握簡(jiǎn)單斜面的情況。若在斜面的一端固定一滑輪，用細(xì)繩跨過(guò)滑輪將小車與所掛鉤碼連起來(lái)，調(diào)整鉤碼重，直到輕輕推動(dòng)一下小車，使小車沿斜面向上作勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)繩下所掛鉤碼（連小桶）