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苏科版初中物理实验:探究杠杆*衡条件实验的教学探讨

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苏科版初中物理九年级上册第十一章第一节杠杆中有实验“探究杠杆的*衡条件” ,这是教材 中的重点实验之一。笔者和同事们在该实验的教学中发现了一些问题,进行了一点反思,对该实验 的教学作了一点探讨和改进。 一、如何减小弹性卡子的质量对杠杆*衡的影响 如何减小弹性卡子的 卡子 杠杆作为成套的物理实验器材生产厂家一般是配备了二个钢丝做的弹性卡子,在实验教学中, 笔者发现卡子质量虽小, 但在调节杠杆*衡时还是有影响的,经测量单个卡子的质量在 0.4 克左右, 对杠杆*衡的影响不能忽视。例如,将钢制卡子卡在杠杆上,两个卡子到支点的距离相等,杠杆在 水*位置*衡,如图甲所示,如果一边卡子的位置不变,改变另一边卡子的位置,则发现杠杆不能 在水*位置*衡,如图乙所示。这说明卡子的质量对杠杆的*衡有一定的影响。在探究杠杆*衡条 件时,要改变力的大小、力臂的长短。如果当杠杆再次在水*位置*衡时,若撤销动力 F1 和阻力 F2 后会发现杠杆不能保持水*位置*衡,如图乙所示。为了减小这个影响,我们尝试用质量更小的 棉线做成线圈,套在杠杆上,对杠杆的*衡几乎没有影响,如图丙所示。因此,做探究杠杆的*衡 条件实验时,我们建议用棉线圈来代替弹性卡子。

弹性卡子 弹性卡子 棉线圈 甲 乙 丙
二、如何消除动力臂动力应采用弹簧秤带来的误差 如何消除动力臂动力应采用弹簧秤带来的误差 动力臂动力 在探究杠杆*衡条件时,传统的做法是用钩码来代替作用在杠杆上动力 F1、阻力 F2 ,不用弹 簧测力计去拉。原因有二:一是用钩码比较方便,学生易观察,动力 F1 和阻力 F2 的大小易确定; 二是弹簧测力计来测量的动力 F1 不准确,往往会出现测量的动力 F1 乘以动力臂 l1 与阻力 F2 乘以阻 力臂 l2 不等的情况如图丁所示。 O

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我们认为有必要用弹簧测力计来测量拉力 F1 , 因为这样实验时教师很容易用松和紧的方法改变 力的大小,学生很快能观察到杠杆在*衡和不*衡之间变化,实验给学生的印象也比较深刻。 测量的动力 F1 出现不准的原因是对弹簧测力计没有调零, 因为弹簧测力计自身也有质量。 弹簧 测力计在竖直方向上正立、倒立均可调零。 三、教材实验数据记录表格的改进 本实验的目的是探究杠杆*衡的条件,实验中会出现*衡与不*衡二种情况,我们的教学经验 是将*衡与不*衡的数据都记录下来,这样学生才会深刻体验杠杆*衡的条件。因此,建议把教材 中表格改进一下。 教材原表: 测量序号 1 2 3 改进后的表格: 实验序号 1 2 3 4 5 6 杠杆是否*衡 不*衡 *衡 不*衡 *衡 不*衡 *衡 F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm

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