電動(dòng)斜面研究裝置

王娟

發(fā)明緣由：

在教授教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第一單元“工具與機(jī)械”第7課《斜面的作用》時(shí)，我發(fā)現(xiàn)利用與課本配套的器材，運(yùn)用所要求的實(shí)驗(yàn)方法做實(shí)驗(yàn)：將一塊木板搭在高低不同的木板上，做成有一定坡度的斜面，用手拉動(dòng)木板上的重物，操作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。于是，我決定自制教具——電動(dòng)斜面研究裝置，用它替代與課本配套的實(shí)驗(yàn)器材。

基本思路：

學(xué)生只需要把不同長(zhǎng)度的木板放置在演示臺(tái)上，便可搭建不同坡度的斜面。

遠(yuǎn)程控制重物，方便學(xué)生操作，省時(shí)省力，有利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

制作過程：

電動(dòng)斜面研究裝置由木質(zhì)演示臺(tái)、電機(jī)、齒輪、木板、開關(guān)、電線、插頭、測(cè)力計(jì)、小車和細(xì)線組成。

1.制作木質(zhì)演示臺(tái)。

2.將電機(jī)、齒輪固定在演示臺(tái)上面，從電機(jī)引出電線和開關(guān)。

3.將細(xì)線的一端連接測(cè)力計(jì)，另一端固定在齒輪上。再將測(cè)力計(jì)與小車連接。

4.把3塊長(zhǎng)度不一樣的木板的一端搭在木質(zhì)演示臺(tái)高處，另一端放置在不同的橫木上，便可搭建不同坡度的斜面：斜面1、斜面2和斜面3。選擇其中一塊木板搭建斜面。

5.將測(cè)力計(jì)和小車放在斜面上。打開開關(guān)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)細(xì)線拉著小車在斜面上運(yùn)動(dòng)。測(cè)力計(jì)顯示拉力大小。

6.為了美觀，我把電線藏在木質(zhì)演示臺(tái)里面，電線放長(zhǎng)一些，方便調(diào)節(jié)。

作品用途：

1.測(cè)出直接提升物體和沿斜面提升物體的力的大小。

2.測(cè)出不同物體在同一斜面上提升的用力情況。

3.測(cè)出同一物體沿不同斜面提升時(shí)的用力情況。

演示說明：

1.接通電源，按下開關(guān)，電機(jī)帶動(dòng)測(cè)力計(jì)測(cè)出垂直提起小車的力為0.35N。

2.安裝斜面1，按下開關(guān)，電機(jī)帶動(dòng)測(cè)力計(jì)測(cè)出沿斜面1提起小車的力為0.2N。

3.安裝斜面2，按下開關(guān)，電機(jī)帶動(dòng)測(cè)力計(jì)測(cè)出沿斜面2提起小車的力為0.13N。

4.安裝斜面3，按下開關(guān)，電機(jī)帶動(dòng)測(cè)力計(jì)測(cè)出沿斜面3提起小車的力為0.1N。

為確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)有效，可更換小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過比較、分析幾次測(cè)得的數(shù)據(jù)，我得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：沿斜面提升物體可以省力，在高度一定的情況下，斜面坡度越小，越省力。

創(chuàng)新點(diǎn)：

1.利用電機(jī)拉動(dòng)小車勻速運(yùn)動(dòng)，保證用力均勻。演示時(shí)，教師只需要操控開關(guān)、講解，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察、記錄、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

2.利用此裝置，學(xué)生可以直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，科學(xué)地研究斜面的作用。