自制一种精准读取力臂的杠杆演示仪

安徽省庐江县龙桥镇初级中学(231551) 刘信生

1 传统实验存在不足之处

探究杠杆平衡条件实验是初中物理教学的重点内容之一。无论是演示实验还是分组实验，调节杠杆在水平位置平衡，得出实验结论是杠杆平衡中最简单、最常见的特例，教材只安排这一简单的探究，目的是降低实验探究的难度。让学生在这种特殊的情况——水平平衡状态下进行实验操作，总结得出杠杆平衡原理，在实际教学中有以下不足之处：

(1)学生狭义地理解为杠杆只有在水平位置才能平衡，力臂就是支点到力的作用点之间的长度。

(2)将钩码的重力换作弹簧测力计的拉力，特别是倾斜的拉力作用，其力臂的测量难度较大。

(3)即使采用垂直于作用力的刻度尺，也只能勉强测量出力臂，且需要多人合作，测量数据误差大。

(4)学生在实操中无法体验任意方向拉力的力臂测量，对学生物理思维训练的作用有限，其教学效果远远达不到课程目标中掌握力臂概念和理解杠杆平衡原理的要求。

如何准确、便捷地测量出杠杆力臂是实验需要突破的关键。鉴于此，笔者在教学实践中，将刻度尺的刻度线部分进行大胆改进，制作出一个人能轻松自如地精准测量作用在杠杆上任意方向拉力的力臂，如图1所示。

2 实验仪器的结构和功能

2.1 刻度板的制作过程

首先我们在力臂的测量上有新突破，将刻度尺两侧的刻度线部分沿着纵向拉开距离，平铺在A4纸较长的两侧，设计出一个有个性特色的刻度板。……