游标式力臂测量仪的制作与使用

梁云飞

(盱眙县第一中学,江苏 盱眙 211700)

1 问题呈现

苏科版九年级物理上册第十一章“探究杠杆平衡条件”实验选用如图1所示的装置图[1]，通过改变钩码的数量或位置和弹簧测力计的位置进行探究.

图1 探究杠杆平衡条件

实验过程中为了便于直接从杠杆上读出力臂的大小，要求杠杆水平位置平衡，拉力的方向竖直向下. 此探究过程比较容易得出杠杆的平衡条件，一定程度上降低了教与学的难度.但是对于改变拉力方向(即拉力方向不再与杠杆垂直)，力臂大小发生变化，不能从杠杆上直接读出，只能通过力臂(支点到力的作用线的距离)的概念来说明，缺乏科学的探究测量过程. 严格地说，通过此实验得出的结论还不具有普遍性，尤其是学生容易将“支点到力的作用点”与“支点到力的作用线”混淆[2-5]. 鉴于此，本文利用身边的物品，制作了游标式力臂测量仪，能够较好地测量不同方向拉力的力臂，把“说力臂”转变为“测力臂”，把“看结果”转变为“重过程”，效果显著.

2 游标式力臂测量仪的制作

实验器材：标准刻度尺、硬纸板、小刀、钢笔、透明抽杆夹、剪刀、细绳.

制作步骤：

1)取1块硬纸板，裁剪成450 mm×30 mm的长硬纸板条，用标准刻度尺在硬纸板上标出刻度，画出刻度线，并保证刻度线足够长，如图2所示.

图2 标刻度 图3 透明抽杆夹

2)将透明抽杆夹(如图3所示)剪成两小段，打孔穿绳，并固定于纸板上下两侧.

3)在自制刻度尺的0刻度线处打孔，便于其与杠杆上的支点位置重合.

通过以……