【正文】 做的功?！咀⒁馐马棥俊　?．將小車豎直提升一定的高度時，起點和終點都應(yīng)認為是小車的重心所在的高度，沿斜面上升時也應(yīng)這樣?！　?．在實驗的演示中，要求斜面的板面盡可能光滑，小車輪子要轉(zhuǎn)動靈活，以減少由于摩擦力產(chǎn)生的額外功，提高演示效果。 演示利用斜面可以省力 【目的和要求】　　了解斜面省力的道理。【實驗方法】　　1．用測力計吊住小車，當(dāng)小車被勻速上提時觀察測力計的讀數(shù)?！　?．使斜面的傾角減小，重復(fù)實驗，并記下測力計的讀數(shù)?！咀⒁馐马棥俊　?．用測力計沿斜面方向?qū)⑿≤噭蛩倮瓌訒r，由于多種原因，測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，難于讀數(shù)。這種方法測得的拉力較準(zhǔn)。螺旋和千斤頂可以提一下，避免學(xué)生把斜面看得太簡單，但不要展開討論。 動能 【目的和要求】　　1．理解動能概念?！　?．初步了解“能”的變化和作功的關(guān)系?！緦嶒灧椒ā俊　⊙菔具\動物體具有動能，功能的多少與運動物體的質(zhì)量和速度的大小有關(guān)。用力推動長方體移動一段距離，則要做功。當(dāng)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?！　?．讓小車從斜面的更高處向下運動，重復(fù)上述實驗，小車到達平面時的速度比原來增大?！　?．改變小車的載重（在小車上加放一個砝碼），讓小車分別從實驗2時的起點位置向下運動，重復(fù)二次實驗，并記下長方體在平面上通過的距離?！　【幷咛崾荆罕拘嶒灴奢o以“力學(xué)”部分的物理實驗教學(xué)，以此培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗?zāi)芰退仞B(yǎng)?！緝x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。將兩根鋼棒的兩端分別插入高、低支架的兩孔中，然后將支架平放在實驗桌上，當(dāng)鋼球放在高端兩棒之間時，鋼球會沿兩棒滾下，如圖19－1所示。教師首先調(diào)節(jié)節(jié)拍器每兩次響聲之間（每拍）的時間間隔為1秒?！　〗處熑缓笳{(diào)節(jié)節(jié)拍器每兩次響聲之間的時間間隔為0．75秒。這對于今后做其他實驗是有益的。用墊塊調(diào)整支架的高度，使鋼球滾到接近低端時節(jié)拍數(shù)為整數(shù)，例如第8拍，并在該拍時鋼球經(jīng)過的位置用粉筆做一個記號。可看到小球沿兩棒越滾越快，開始時速度為0，滾到末端時速度最大。當(dāng)小球在8拍內(nèi)滾完全程時，比較第0拍至第4拍間小球運動的路程和第4拍至第8拍間小球運動的路程長短，可發(fā)現(xiàn)在相同的時間內(nèi)，后半段的路程較長，說明小球在做變速直線運動。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(yīng)的時間，填入表1．9－1中。用刻度尺測量小球在第0拍至第5拍間運動的路程以及第5拍至第8拍間運動的路程，連同兩段路程相應(yīng)的時間，填入表1．9－1中。重新用墊塊調(diào)整支架的高度，調(diào)節(jié)小球滾動的快慢，使鋼球滾到接近低端時仍為8拍，用粉筆記下第8拍的位置?！　?．同方法7，記下小球從高端滾下時數(shù)8拍所經(jīng)過的位置，用刻度尺測量小球前6拍和后2拍所經(jīng)過的路程，連同相應(yīng)的節(jié)拍數(shù)和時間填入上表中?！　∮善骄俣裙接嬎愠錾媳碇懈鞫温烦痰钠骄俣群腿痰钠骄俣??！　。?）物體的運動情況變化時，各段路程的平均速度和全程的平均速度也發(fā)生變化?！咀⒁馐马棥俊　?．實驗中每次要從同一位置讓小球自由滾下。用書本將斜面木板一端支起，改變書本的厚度可改變斜面的傾角，即改變小車運動的快慢。勢能 【目的和要求】　　1．理解勢能的概念?！　?．初步了解“能”的變化和作功的關(guān)系?！緦嶒灧椒ā俊　∫?、演示被舉起的物體具有（重力）勢能　　如圖1．52－2所示，把木塊放在平板上，用手推動木塊，使它沿力的方向勻速移動一段距離，這表示力對木塊做了一定量的功?！　?．用手壓住木塊，然后輕輕松開（或用手輕輕推動一下）木塊，可以看到當(dāng)砝碼A下落時，能帶動木塊B勻速移動一段距離，記下這個距離?！　?．改變砝碼A的質(zhì)量（如增加一倍）并在木塊B上也加適當(dāng)?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(fù)實驗，并分別記下木塊B所通過的距離?！　《?、演示發(fā)生彈性形變的物作具有彈性勢能　　如圖1．52－3所示，取一螺旋彈簧放在玻璃筒內(nèi)，在彈簧上端放一直徑略小于玻璃筒的圓板和砝碼。將手放開，由于彈簧要恢復(fù)原來的形狀它能把砝碼抬高而做功。　　編者提示：本小實驗可輔以“力學(xué)”部分的物理實驗教學(xué)，以此培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗?zāi)芰退仞B(yǎng)?！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。學(xué)校中常見的計時工具有機械式秒表、電子秒表、秒鐘、鬧鐘和手表。實驗前先熟悉一下并練習(xí)使用已有的計時工具，避免讀數(shù)錯誤。用卷尺沿跑道量出30米處和60米處，各用石灰撒出一條橫線?！　?．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）。　　5．丙、丁分別記住甲跑到30米處、60米處所花的時間（若用手表或鬧鐘，則必須記住這時秒針?biāo)傅臅r刻）。　　7．按照上面的步驟，依次測出乙、丙、丁的平均速度，填入表內(nèi)?！　?．有秒表的學(xué)校，應(yīng)加強學(xué)生正確使用秒表的訓(xùn)練。【儀器和器材】　　滾擺、支架。調(diào)節(jié)兩懸線的長度，使擺軸水平，并使A、B的距離略小于C、D的距離。當(dāng)滾擺上升到一定高度時，在支架的立柱上標(biāo)出這個高度。分析滾擺在下降過程中速度的變化情況。讓滾擺下降到最低處后又向上旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)滾擺運動到可能到達的最大高度時，又用手將滾擺捏住?！　?．重復(fù)上述實驗。觀察滾擺勢能、動能的交替轉(zhuǎn)換情況?！咀⒁馐马棥俊　?．滾擺的演示實驗中，擺架應(yīng)有足夠的穩(wěn)度。　　2．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(guān)于流動的氣體和液體也具有動能的演示。擺體的質(zhì)量分布要均勻，轉(zhuǎn)軸上的兩個穿線孔應(yīng)分別與擺軸的軸線正交且互相平行。以保證滾擺在向上旋轉(zhuǎn)時懸線能平繞在轉(zhuǎn)軸上。 研究杠桿的平衡條件 【儀器和器材】杠桿（J2119型），測力計（J2104型），鉤碼（J2106型），線，方座支架（J1102型）。調(diào)整平衡螺母，直到杠桿平衡。把它們分別掛在杠桿的兩臂上，先把動力臂長度固定，改變阻力臂的長度直到杠桿平衡。把最后一次數(shù)據(jù)記入表1．24－1中。米）阻力（牛）阻力臂（米）阻力阻力臂（牛改變阻力臂的長度，直到杠桿平衡?？疵看蔚膭恿εc動力臂的乘積和阻力與阻力臂的乘積是否相等?！　?．用測力計作阻力進行實驗　　在杠桿的一臂掛上3個鉤碼作動力，在同一臂上用測力計向上拉杠桿作為阻力，一直到杠桿平衡。這樣做幾次，看阻力與阻力臂的乘積和動力與動力臂的乘積是否相等?！　?．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。同時還應(yīng)注意不使測力計的指針與刻度板摩擦。單擺的實驗 【目的和要求】　　了解動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，在相互轉(zhuǎn)化過程中機械能的總量保持不變?！緦嶒灧椒ā俊　∪鐖D1．53－2所示，用手將一擺長較長的單擺自平衡位置O移到某一位置（如A點）。在這過程中，擺球基本上都能回到原來的高度?！緟⒖假Y料】　　為了更好地觀察單擺在各個階段能量的變化，應(yīng)選用振動周期較長的單擺。演示時，教師可靠墻而立，把擺球拉到自己的鼻尖處（注意擺角要小）然后輕輕地放開擺球；在擺球第二次靠近鼻尖時，頭一點都不要動。　　制動擺的實驗。并與水平線相互垂直。這個實驗說明了重力勢能和動能能夠互相轉(zhuǎn)換并且在轉(zhuǎn)換過程中總能量守恒。 驗證杠桿平衡 　　一、筆芯杠桿的實驗　　取廢圓珠筆芯2支（其中一支要將筆頭拔去），5毫米厚的小木板1塊，大頭針11枚，小螺絲帽10只。取無筆頭的那支筆芯為橫梁，在中央釘入大頭針一枚，然后，以此為起點，向兩邊每隔10毫米。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?！　《?、直尺木夾驗證杠桿平衡　　先用木夾夾住直尺的中央，把它懸掛起來呈平衡狀態(tài)（圖1．24－2）?？梢钥闯龈軛U的平衡條件是動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂?！　∪?、兩種杠桿　　目前配備中學(xué)實驗室的杠桿有兩種，外形如圖1．24－3A、B所示。A的支撐點是羊角圈，B是杠中心的圓孔，顯然B的結(jié)構(gòu)使它的靈敏度比A高。A是直接掛在羊角圈上，B是掛在兩只可移動的掛鉤上。遇到這種情況便只好調(diào)換鉤碼或加上一個小物體以維持平衡（注意：這時去調(diào)整平衡螺母就會破壞杠桿自身的平衡，因而是錯誤的）?！舅伎碱}】　　桿秤有兩個提手，哪個提手可稱更重的東西？　　提示：靠近秤鉤的提手可稱更重的東西?！緝x器和器材】　　乒乓球，玻璃板。當(dāng)乒乓球撞擊到玻璃板后又向上彈起，如此重復(fù)幾次?！舅伎碱}】　　1．如圖1．53－5所示的裝置中，用手將小球向下拉動使它離開原來的平衡位置，放開手后，觀察小球的運動情況，并說明在這過程中能量的相互轉(zhuǎn)化情況。用手把鋸條拉離原來的平衡位置，放開手后，觀察鋸條的運動情況，并說明在這過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的。 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?！緦嶒灧椒ā俊　?．首先找出刻度尺的重心。左右移動刻度尺，找出能使刻度尺保持水平時刀口（支點）的位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心。將數(shù)據(jù)填入后面的表中。）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(fù)4次，將每次記下的重物和刀口的位置讀數(shù)填入下表中?！　?．利用杠桿的平衡條件算出刻度尺質(zhì)量。【注意事項】　　1．本實驗用學(xué)生自己用的刻度尺做，重物可用任何現(xiàn)成的東西（如螺絲帽等）代替，只要預(yù)先稱出其質(zhì)量即可?！　?．作為刀口用的三角支座，可用木頭制作，或用其他形狀相似的物體代替（如泡沫塑料塊等），只用其直角棱邊，而且不必太尖銳?！　?．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。利用杠桿的原理，我們可以擴大彈簧秤的稱量范圍。以提手處為起點，在距離為兩繩套間距離的1／1／3和1／2處做上標(biāo)記。這樣，彈簧秤的最大稱量分別擴大到了5千克、7．5千克和10千克?！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。首先在水平位置調(diào)整好測力計的零點。再豎直向下方向調(diào)整好測力計的零點，然后向下拉測力計，結(jié)果測力計的示數(shù)仍為0．49牛頓，如圖1．28－1所示?！　?．對照實驗裝置，分析使用定滑輪為什么不能省力。）　　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。　　3．向上提起測力計，并放開拿著滑輪的手，將滑輪和鉤碼一起向上提，讀出測力計的示數(shù)，如圖1．28－3所示。這說明使用動滑輪能省力，但不能改變作用力的方向。先保持右邊的測力計位置不變，提起左邊的測力計，向上同時提起動滑輪和鉤碼，讀下此時兩個測力計的示數(shù)。結(jié)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。　　三、滑輪組　　1．用一個動滑輪和一個定滑輪組成一個最簡單的滑輪組。讀出測力計的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)所用的力僅是鉤碼和動滑輪總重的一半?！　　咀⒁馐马棥俊　?．要在理解定滑輪和動滑輪作用的基礎(chǔ)上，再做滑輪組的實驗?！　?．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(yīng)估讀出零點的位置，然后在測量結(jié)果中進行修正。功的原理 【目的和要求】　　實驗研究使用簡單機械時省力而不能省功，費力而沒有費功，得出使用簡單機械所做的功等于直接用手做的功的結(jié)論?！緦嶒灧椒ā俊　∫?、使用杠桿做功　　1．實驗裝置如圖1．29－1所示，在支架上安裝一個小軸。　　將均勻杠桿一端的圓孔套在軸上，在杠桿的中點B處用細繩懸掛一個50克的鉤碼，杠桿的另一端C拴根細繩，用測力計鉤住。觀察測力計的讀數(shù)，并記下?！　?．將測力計改鉤在杠桿的中點B處，鉤碼吊在杠桿一端C處，讀出測力計的示數(shù)，提起測力計，使杠桿也被提到與上面相同的位置。發(fā)現(xiàn)這時雖然費了力，但節(jié)省了移動的距離，費力并沒有費功?！　?．將小車放在斜面的底端，用測力計掛鉤拉住小車，沿斜面勻速拉動；觀察測力計上讀數(shù)（即拉力）F，再測出斜面底端到連接處長度。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(jié)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。首先記下鉤碼原先的位置和測力計掛鉤原先的位置，并記下測力計的讀數(shù)?！　?．增加鉤碼的數(shù)量，重做上述實驗，計算出做功的情況，分析是否省了功，為什么？【注意事項】　　1．在杠桿的圓孔軸和動滑輪的軸應(yīng)加注潤滑油，以減小阻力提高實驗效果。【思考題】　　1．利用杠桿做功的實驗中，假如鉤碼不是拴掛在杠桿的中點，這時實驗結(jié)果會怎樣？　　2．圖1．29－4是模擬桔槔的實驗。斜面 【目的和要求】　　了解斜面的省力與斜面傾斜角度的關(guān)系，學(xué)習(xí)斜面機械效率的測定方法。　　斜面木板長815毫米，寬100毫米，厚20毫米，側(cè)面有0－800毫米刻度，另一側(cè)在700毫米處裝有夾持桿，木板一端零刻度處有木制擋板，另一端安有定滑輪。【實驗方法】　　一、研究斜面的省力與傾斜角度的關(guān)系　　將斜面木板的夾持桿固定在方座支架上，用量角器測出斜面的傾斜角度θ。用測力計測定砝碼盤與沙粒的總重，即為沿斜面拉小車的力F?！　≡俑淖冃≤囐|(zhì)量，連做四次上述實驗。看拉力F與傾斜角度θ有什么關(guān)系。也就是說，在高度一定時，斜面越長越省力。斜面長度L可從木板側(cè)面的刻度上讀出；用刻度尺測出斜面高度h,用測力計測出小車重G。