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一、创作背景
斜坡的科学是小学科学学科和中学物理学科的一项重要教学内容,大多数教师在上课时通常采用木块和木板现场摆放的形式进行演示。这样做,不但操作很不方便,而且测试的数据也不够精确。这种教具如果让学生自己操作能收到一定的效果,但作为教师的教学演示教具,就显得太麻烦了。为了解决这些不足,我设计制作了这个组合式斜坡滑轮教学演示仪。
二、仪器构成
本仪器由木板、铁板、弧形轨道、量角器、固定螺丝、滑轮、合页等构成。
三、工作原理
1. 滚动实验
(1) 测试滚动角度与滚动距离的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,然后调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触,即可做演示实验。滚动的角度可以适度增减。
(2) 测试滚动物体重量增减与滚动距离的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触后即可做演示实验。可测试同一斜坡角度下不同承重的小车滚动的距离,测试出滚动物体重量增减与滚动距离的关系。
(3) 测试滚动物体重量增减、阻力增减与滚动距离的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触,然后利用滑板顶端的小滑轮加上牵引物体设置一定的阻力后,即可做演示实验。
2. 牵引力、拉力测试实验
(1) 测试牵引力、拉力与斜坡角度的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触后即可做演示实验。滚动的角度可以适当调整。
(2) 测试物体重量增减与牵引力、拉力与斜坡角度的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触后即可做演示实验。
(3) 利用定滑轮将牵引力、拉力变向后,测试牵引力与物体重量增减以及斜坡角度变化的关系。
四、创新点
1. 利用弧形轨道和固定螺丝的设计调节斜坡角度的大小,达到了应用方便、操作简单的使用效果。
2. 利用固定的量角器進行角度测量,既节省了操作时间,又提高了测量数据的准确性。
3. 斜坡的坡面上标有刻度,方便测试斜坡滚动长度与滚动距离的关系。
4. 斜坡顶端的定滑轮设计,是本作品的一个亮点,既达到了美化作品的效果,又增强了本作品的实用性,可以实现许多与斜坡有关的教学实验的演示和展示。
5. 斜坡滑道上的可伸缩滑动铁板,可以使任意角度的斜坡面直接和桌面或地面接触,可以有效地提高各种测试数据的准确性和精确度。
五、进一步完善本作品的构想
1. 斜坡的弧形轨道可以再长一些,这样演示的角度会更多。
2. 斜坡的滑道平面还可以用其他材料设计,比如钢化玻璃、塑胶颗粒平面等,可达到减少或增强摩擦力的实验效果。
(指导教师 宿 娜 编 辑 孙世奇)
斜坡的科学是小学科学学科和中学物理学科的一项重要教学内容,大多数教师在上课时通常采用木块和木板现场摆放的形式进行演示。这样做,不但操作很不方便,而且测试的数据也不够精确。这种教具如果让学生自己操作能收到一定的效果,但作为教师的教学演示教具,就显得太麻烦了。为了解决这些不足,我设计制作了这个组合式斜坡滑轮教学演示仪。
二、仪器构成
本仪器由木板、铁板、弧形轨道、量角器、固定螺丝、滑轮、合页等构成。
三、工作原理
1. 滚动实验
(1) 测试滚动角度与滚动距离的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,然后调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触,即可做演示实验。滚动的角度可以适度增减。
(2) 测试滚动物体重量增减与滚动距离的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触后即可做演示实验。可测试同一斜坡角度下不同承重的小车滚动的距离,测试出滚动物体重量增减与滚动距离的关系。
(3) 测试滚动物体重量增减、阻力增减与滚动距离的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触,然后利用滑板顶端的小滑轮加上牵引物体设置一定的阻力后,即可做演示实验。
2. 牵引力、拉力测试实验
(1) 测试牵引力、拉力与斜坡角度的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触后即可做演示实验。滚动的角度可以适当调整。
(2) 测试物体重量增减与牵引力、拉力与斜坡角度的关系。通过演示仪上的量角器可直接测量出滚动的角度,并利用固定螺丝进行固定,调节可伸缩滑动的铁板,使其与实验桌面接触后即可做演示实验。
(3) 利用定滑轮将牵引力、拉力变向后,测试牵引力与物体重量增减以及斜坡角度变化的关系。
四、创新点
1. 利用弧形轨道和固定螺丝的设计调节斜坡角度的大小,达到了应用方便、操作简单的使用效果。
2. 利用固定的量角器進行角度测量,既节省了操作时间,又提高了测量数据的准确性。
3. 斜坡的坡面上标有刻度,方便测试斜坡滚动长度与滚动距离的关系。
4. 斜坡顶端的定滑轮设计,是本作品的一个亮点,既达到了美化作品的效果,又增强了本作品的实用性,可以实现许多与斜坡有关的教学实验的演示和展示。
5. 斜坡滑道上的可伸缩滑动铁板,可以使任意角度的斜坡面直接和桌面或地面接触,可以有效地提高各种测试数据的准确性和精确度。
五、进一步完善本作品的构想
1. 斜坡的弧形轨道可以再长一些,这样演示的角度会更多。
2. 斜坡的滑道平面还可以用其他材料设计,比如钢化玻璃、塑胶颗粒平面等,可达到减少或增强摩擦力的实验效果。
(指导教师 宿 娜 编 辑 孙世奇)