人教版新課標(biāo)教材九年級(jí)物理實(shí)驗(yàn)教科書的第66頁上給出了用彈簧測力計(jì)《探究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)》的探究實(shí)驗(yàn)(如右上圖)。實(shí)驗(yàn)簡單明了,通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生能清楚地了解定滑輪和動(dòng)滑輪在使用過程中的不同特點(diǎn)。但筆者在教學(xué)中覺的教材中給出的圖片有待商榷。
大家知道滑輪自身是有重力的,按照上圖乙的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)現(xiàn):彈簧測力計(jì)的示數(shù)比圖甲中所測出的鉤碼的重力小。分析如下:定滑輪平衡時(shí),滑輪右側(cè)人的拉力加上彈簧測力計(jì)的重力大小等于左側(cè)鉤碼的重力,而彈簧測力計(jì)的示數(shù)顯示的只是人的拉力,不包括彈簧測力計(jì)自身的重力,即G鉤L1=(G彈+F)L2。實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了較大的誤差,使探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性大打折扣。當(dāng)然操作中會(huì)有誤差,彈簧測力計(jì)的重力也不會(huì)太大,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響不太大。但如果稍加改動(dòng),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)更**,實(shí)驗(yàn)會(huì)更具有說服力。
如上圖所示,將彈簧測力計(jì)倒過來使用,這樣做理由:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)讓彈簧的掛鉤鉤住細(xì)線,用手指鉤住圓環(huán),學(xué)生在操作彈簧測力計(jì)時(shí)既方便又**,避免讓鉤尖劃破手指。(2)彈簧測力計(jì)的重力沒有體現(xiàn)在示數(shù)上,此時(shí)的示數(shù)正好等于鉤碼重力的大小,根據(jù)G鉤L1=(G彈+F)L2,得出“定滑輪是等臂杠桿,不省力,可以改變力的方向”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
可能有人會(huì)這樣認(rèn)為:倒過來使用彈簧測力計(jì),測力計(jì)起點(diǎn)就不在零刻線上了,這樣會(huì)造成示數(shù)偏大。經(jīng)過實(shí)驗(yàn),由于測力計(jì)中彈簧的質(zhì)量較小、彈簧有一定的長度,整根彈簧是均勻形變,彈簧測力計(jì)掛鉤朝上時(shí)零刻度的偏差很小,這樣使用造成的實(shí)驗(yàn)誤差比原方法造成的誤差要小得多。彈簧測力計(jì)中的彈簧越輕誤差越小,實(shí)驗(yàn)越成功。
另外,教材的第56頁上關(guān)于《摩擦力的大小與什么因素有關(guān)》的探究實(shí)驗(yàn)也可以將手拉彈簧改為手拉木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣更具有可操作性(其他資料中有這方面的建議)。
以上是筆者在教學(xué)中的一點(diǎn)體會(huì),謹(jǐn)與大家共同探討。