【正文】 重就是拉動小車的動力。　　由實驗觀察，可以明顯地看到利用斜面可以省力，斜面的傾角愈小就愈省力?！　?．用測力計沿斜面方向?qū)⑿≤噭蛩俚乩瓌?，觀察并記下測力計的讀數(shù)。【儀器和器材】　　斜面小車（J2108型），測力計，米尺，方座支架，鐵塊，大三角板。　　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)。兩種情況下小車重心的起點和終點均應在同一高度?！　∮蓪嶒炗^察和計算，分析說明利用斜面不能省功?！　?．改變小車重（將鐵塊放在小車上）和被提升的高度，重復上述實驗，計算這時拉力所做的功?！　?．按圖1．51－1所示，安裝好斜面小車。觀察并記下測力計的讀數(shù)，此讀數(shù)既是小車重，又是測力計對小車的拉力。演示斜面遵循功的原理 【目的和要求】　　1．了解外力使物體沿斜面運動時所做的功；　　2．加深對功的原理的理解；【儀器和器材】　　斜面小車（J2108型），測力計，米尺，方座支架，鐵塊，大三角板?！緟⒖假Y料】　　為了演示方便和節(jié)省時間，上述實驗中可以利用框架或背景屏來標志物體在空間的位置，茲介紹如下：　　演示動滑輪不能省功　　如圖1．50－6所示，可以演示利用動滑輪也不能省功?！　「淖兯鶔斓你^碼重和提升的高度，重復上述實驗。用手拿著測力計勻速地拉繩子，使鉤碼在豎直方向上提起一段距離，標出鉤碼和繩子末端的終了位置?！緦嶒灧椒ā俊　∪鐖D1．50－3所示，使滑輪兩邊的細繩平行且在豎直方向上，維持物體平衡。 演示使用滑輪不能省功 【目的和要求】　　了解使用任何機械（滑輪）雖能省力，但都不能省功?！　「鶕?jù)實驗觀測及對使用輪軸的省力情況分析，可以驗證：使用輪軸不能省功。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。繞過輪的繩的一端系有一個小圓環(huán)。　　根據(jù)實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，動力對輪軸所做的功等于輪軸克服阻力所做的功；說明使用輪軸不能省功?！　?．旋松輪軸模型上的摩擦制動器，用手拿著測力計拉動把手勻速地轉(zhuǎn)動一圈，記下測力計的讀數(shù)（始終保持測力計的拉力方向與把手垂直），計算把手所受拉力的作用點通過的距離，記下鉤碼升高的距離?！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。 演示輪軸不能省功 【目的和要求】　　了解使用任何機械（輪軸）雖能省力，但都不能省功。根據(jù)實驗觀察及對使用杠桿省力情況的分析，可以證明：使用杠桿不能省功。所以，使用杠桿不能省功?！　「淖冦^碼個數(shù)及在杠桿上的位置，重復上述實驗。記下測力計的讀數(shù)F。鉤碼重為G?！緝x器和器材】　　杠桿，鉤碼，力計，米尺和支架。【思考題】　　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)。　　5．計算出使定滑輪轉(zhuǎn)動的功率P=πfd/t。　　3．用秒表測出定滑輪勻速轉(zhuǎn)動一周所需的時間t。兩彈簧秤固定在支架板上，調(diào)整兩彈簧秤的位置，使得在傳動帶拉直狀態(tài)下彈簧秤的指針處在相同的讀數(shù)位置。【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?！　【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)。　　5．計算微電機在提升重物時的有用的功率輸出P=mgh／t（瓦）?！　?．將重物的質(zhì)量換算成重力（牛頓）?！　?．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(guān)掉電源。圖中微電機的電源可用干電池，懸掛的重物的質(zhì)量為1千克，實驗裝置緊固在桌子的一角?！緝x器和器材】物體做功演示器（可自制），彈簧秤（2個），秒表，米尺。　　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)。【注意事項】　　實驗的演示，用力要均勻，并使繩子水平。將小車沿水平方向上分別勻速移動一個單位及三個單位的距離，記下此時測力計的讀數(shù)?！　?．按上述方法實驗，控制拉力不變，使小車在水平方向上移動三個單位的距離。【儀器和器材】　　測力計，斜面小車（J2108型），鉤碼，米尺?！　【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)。用手拉繞過定滑輪的細繩，鐵塊升高，手做了功。打樁機模型如圖1．48－2所示，把一塊5千克的鐵塊嵌入兩根豎直導桿之間，利用繞過打樁機上端定滑輪的細繩可以把鐵塊提起。【參考資料】　　打樁機。【注意事項】　　在實驗中，力的大小不必用測力計測量，但要說明定滑輪不省力。得出結(jié)論：在保持物體通過的距離不變的情況下，做功的大小跟作用在物體上的外力成正比?！緝x器和器材】　　單滑輪，測力計，鉤碼，方座支架，米尺。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)。3．二個定滑輪和一個動滑輪（圖．47－9甲）?！　?．一個定滑輪和一個動滑輪（圖1．47－7）?！　?．滑輪組省力的倍數(shù)由承擔重物的繩子數(shù)目決定，在這里應特別注意不要把最后通過定滑輪引出的那段繩子也計算在內(nèi)。繩子與滑輪之間的摩擦對我們是有益的，若這個摩擦力太小，繩子就會在滑輪上打滑，而不能使滑輪轉(zhuǎn)動起來?！　「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(jié)果也相同。手通過測力計拉繩子的一端，當滑輪平衡（或使重物與動滑輪一起勻速運動）時，可發(fā)現(xiàn)測力計的讀數(shù)為動滑輪和鉤碼總重的1／4。繩子的另一端會在測力計的鉤上。　　2．如圖1．47－5所示，將兩個二串的復滑輪組成滑輪組?！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。　　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)。若滑輪本身重可以忽略，則動滑輪兩邊的每根細繩所承受的力是相等的，并且承擔所掛物體重的一半?！　“磮D1．47－3所示，用兩個相同的測力計吊住繩子的兩端，并使滑輪兩邊的繩子保持豎直，測力計指針不與標尺相碰?！　嶒灲Y(jié)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。當滑輪平衡、或?qū)⒒喓退旅娴你^碼一起勻速提升，記下測力計的讀數(shù)。測力計拉動細繩，滑輪隨之移動，這樣的滑輪叫動滑輪?！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。　　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)?！　「淖兯鶔煦^碼重，重復上述實驗，并記下各次測力計的讀數(shù)　　由實驗所得的數(shù)據(jù)分析，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，測力計的讀數(shù)跟所掛鉤碼重相等。用手豎直向下勻速拉測力計，當滑輪平衡時，觀察測力計讀數(shù)?！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】　　取一單滑輪固定在方座支架上，構(gòu)成一個定滑輪。　　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)。這種輪軸的輪半徑和軸半徑可以任意選用，演示起來很方便。也可用厚度約為1厘米、直徑分別為20厘米、15厘米、10厘米、5厘米的圓木板粘合成塔輪。實驗時，在米尺上標出鉤碼的初始位置，用測力計拉動把手勻速轉(zhuǎn)動一圈，計算把手端點所經(jīng)過的距離，記下繩上所掛鉤碼升高的距離，從而說明：利用輪軸可以省力（這是使用輪軸的主要目的），但動力的作用點要移動更多的距離，　　2．自制輪軸?！　?．應把輪軸模型的構(gòu)造向?qū)W生交代清楚?！　?．J2120型輪軸模型是專供中學演示輪軸作用的儀器?？梢园l(fā)現(xiàn)，當輪軸平衡時，大小圓筒上兩端繩所掛鉤碼重之比必為1：2。取下把手，把大圓筒作輪，小圓筒作軸?！　∽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(jié)論?！　?．將繩子系到大圓筒邊槽的孔上，重復上述實驗，可得到類似的結(jié)論。記下測力計的示數(shù)，然后拉動測力計，使圓筒轉(zhuǎn)到其他位置，觀察輪軸在不同位置時測力計的示數(shù)（注意始終保持拉力方向與把手垂直），可以發(fā)現(xiàn)測力計的示數(shù)都相等，在實驗誤差可以忽略時，它們都等于繩上所掛鉤碼重的1／6。轉(zhuǎn)動把手，使細繩繞在圓筒上。【實驗方法】　　1．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。軸的一端孔內(nèi)裝有鐵絲把手，它的一端彎成直角鉤，在鉤端上鉆一小孔。支架上的一塊軸承板制成可裝卸的，便于把圓筒裝上或卸下，軸承板上裝有摩擦制動器?！　≥嗇S模型如圖1．46－1所示，是一個安裝在軸上的二級膠木制的圓筒，大圓筒的直徑為120毫米，小圓筒直徑為60毫米。 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。請你設計一個小實驗，利用桌子的邊緣測出這支米尺的質(zhì)量?！　?．利用杠桿平衡條件，可以計算出掃帚的重為G=G0L0／L?！　?．如圖1．45－6所示，在掃帚把上掛上重物G0，重新移動掃帚的位置，使系統(tǒng)平衡。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?！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。利用杠桿平衡條件測定質(zhì)量不均勻的棒重 【目的和要求】　　1．了解杠桿的幾種類型。實驗結(jié)果表明，使用動力和阻力在支點同一側(cè)的杠桿，能否省力以及省力的多少也是由動力臂與阻力臂長度的比來決定的?！　“磮D1．45－4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。 動力和阻力在支點同一側(cè)的杠桿 【目的和要求】　　1．了解杠桿的幾種類型。分析這種杠桿的特點?！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。 力和距離都不省的等臂杠桿【目的和要求】　　1．了解杠桿的幾種類型?？梢缘贸觥百M力的杠桿可以省距離”的結(jié)論?！　?．按圖1．45－3所示，在支點左方掛一個鉤碼作阻力，右方用手通過測力計使杠桿在水平位置平衡。由此得出“阻力臂越長，動力臂越短，就越不省力”。此時，阻力臂是3個單位距離，動力臂是1個單位距離，它們的長度之比是3比1，阻力與動力之比為1比3?！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。 省距離的杠桿 【目的和要求】　　1．了解杠桿的幾種類型。進一步說明“動力臂越長、阻力臂越短，就越省力”的結(jié)論。得出“動力臂越長，阻力臂越短，就越省力”的結(jié)論。此時阻力臂是兩個單位距離，動力臂是四個單位距離，它們的長度之比為1比2，阻力與動力之比為2比1，這樣的杠桿可省一半的力。按圖1．45－1所示，將杠桿裝在方座支架的適當位置上，并使杠桿在水平位置平衡?！緦嶒灧椒ā俊　∫话闱闆r下，利用杠桿的目的是為了省力。　　2．認識杠桿的用途及怎樣利用杠桿。　　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)。但軸孔的位置也不能過高?！　?．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?！　嶒灂r可邊講邊演示，并且在講解過程中，可在桿身上插上標有有O、A、B等符號的輕質(zhì)小紙旗，在鉤碼下懸掛標有FF2多符號的小紙旗（圖1．44－4）。杠桿的長度取1米，桿身上可以涂成紅白相間的約50毫米長的有色線段，作為標度（圖1．44－3）?！緟⒖假Y料】　　1．模擬撬石塊的實驗方法很多，如可用一根粗木棒，用一塊石頭墊住將講臺撬動。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。【注意事項】　　1．杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂等概念，是研究杠桿的基礎，必須讓學生掌握好。然后用力斜拉測力計，使杠桿在水平位置平衡，這時測力計的讀數(shù)比垂直拉測力計時的讀數(shù)增大了。從支點到阻力的作用線的垂直距離叫做阻力臂。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。調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡?！　?．如圖1．44－1所示，取一彎臂杠桿，裝在方座支架上，在力的作用下能夠繞著固定點（固定軸）轉(zhuǎn)動，進一步認識杠桿?！緝x器和器材】　　杠桿（J2119型），自制彎臂杠桿，方座支架（J1102型），測力計（J2104型），鉤碼（J2106型）。【思考題】　　1．秤的稱量范圍與哪些因素有關(guān)？　　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。　　桿秤是根據(jù)有固定轉(zhuǎn)軸物體的平衡條件制成的。【參考資料】　　桿秤的刻度為什么是均勻的說明?！咀⒁馐马棥俊　?．秤桿應比較光滑，若不光滑可涂擦少許滑石粉。將定星點與該刻度之間分成10等分。再在盤內(nèi)放上標準的1千克重物