一、杠杆平衡条件的实验
实验装置如图1所示:一个标有刻度的杠杆,实验时先调节杠杆两端的螺母,然后在不同的挂环处挂钩码。
优点:挂环质量小,可忽略不计,实验误差小。
缺点:挂环数量少,一般只在特定位置挂钩码,钩码不能在任意位置悬挂,容易误导学生,显现不出F1·L1=F2·L2规律的普遍性。
改进建议一:把杠杆上划出小槽,配上可以任意滑动的挂钩码的滑片,如图2所示。
优点:钩码可以挂在杠杆的任意位置。
缺点:滑片质量大,给实验带来较大的实验误差。
建议:把滑片的重量(或质量)在制作时就量好,刻在滑片上,计算时,把它的重力值分别加上钩码的重力值算作动力和阻力值。这样就减少误差了。
改进建议二:对于杠杆平衡,平衡调节时,学生凭的是用眼观察杠杆是否水平,判断时误差很大,怎样更有科学性,可以这样改进:在杠杆中心固定一分度盘,上方悬一小锤,因为重力方向总是竖直向下的。若小锤与分度盘中间的红刻线重合,则杠杆已调平衡。否则,就没有平衡。如图3所示。
二、测量液体密度的实验
本实验需要的实验器材是天平(含砝码),量筒,装液体的烧杯。实验时先用天平测出空杯的质量,再测出装液体后的总质量。总质量减去空杯质量即为液体质量。把液体倒入量筒中量出体积,用公式ρ=m/V算出液体的密度。
这样需要使用天平两次,量筒一次,在测量中还要注意不要让液体弄脏托盘,而且不能保证装在烧杯中的液体倒入量筒时倒得很干净。给最后的实验结果带来较大的误差。
改进建议:做个如图4所示的测液体天平。
A容器和B容器质量相同,A是一个量杯,可以直接倒入液体读体积,B是可增减“水砝码”,奥秘也正在这,这个砝码有特制的砝码组成,塑料块里密封比水密度小的液体,使其合成密度恰为水的密度,在砝码上标上质量,若砝码平衡时,用“水砝码”的总质量除以量杯量出的液体的体积就是液体的密度了。
三、摩擦力的大小与什么因素有关的实验
在此实验中,探讨摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关。一般教材上的会告诉学生选毛巾和棉布做接触面。其实在做实验中,由于毛巾和棉布的材质都较软,当在木块上加钩码时,毛巾的绒毛就压扁了,而且加得越多,越不粗糙。学生实验用的弹簧秤一般也不是很高级的,这时,由于实验数据的接近,学生很难得出摩擦力大小与接触面粗糙程度有关的结论。
改进建议:改用比较粗糙坚硬的百洁布和毛巾来做此实验。
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