滑轮架机械效率测量实验的改进 闫凤兰
一、基本信息
申请人:闫凤兰
申请校区:全椒县南溪江镇延溪中学
调优项目名称:滑轮架机械效率测量实验的改进
实验类型:还原实验、改良实验
课本实验章节、章节、页码:《科学》第2卷9年级第3章第4节第97页
2.原实验设计、运行或教学实践中存在的问题分析
实验的原理是η=W have/W total,这就需要我们检测G(物体的重量),F(等速垂直上升时的拉力),S(绳子自由端连接的距离)、h(重物举起的距离)这四个化学量。 根据左图原有的实验装置,存在以下不足:第一,不能保证弹簧秤在提升重物的过程中能在竖直方向做匀速直线运动;需要在做匀速运动时读取弹簧秤上的显示。 数量,更难控制。 第二,读取S和h时,前后两次相加得到,减少了偏差,而分别读取s和h的相同数据时,不能保证手同时固定。 立场不变。 第三,S和h不在一条线上,同量表测试时偏差比较大。
原实验装置示意图
三、实验减量、改进和创新说明
教材并没有直接安排实验测量滑轮架的机械效率,只是在教材中简单介绍为“一般滑轮架的机械效率为50%-70%”。 但在实际教学中,总会出现有关小车架机械效率的问题滑轮组机械效率和什么有关,中学生很难理解。 减少本次实验,有利于突破教学重点和难点。
但是如果借助实验室原有的设备来做,就变得有点麻烦,并且存在上述不足,所以进行了改进。 下图是改进后的实验装置。 不仅可以进行传统的定滑轮、动滑轮和滑轮架实验,而且改进后操作更简单、方便。 随时可以停下来,让班主任边做边讲解。 与传统实验装置相比,具有以下改进和优势:
首先滑轮组机械效率和什么有关,秤、铁架、拉环组成一个多功能支架,省去了组装仪器的繁琐。
二是在支架底部安装了一台低怠速小电机及其控制电路。 小电机通过开关控制,使重物在垂直方向匀速上升,保证测力计在整个实验过程中始终保持恒速。 速度平缓,使测得的拉力准确,让中学生有足够的时间观察。 测量位移时,只要切断开关,装置就会停在某一位置,比用手握住读数更准确。
三是支架上红蓝两条刻度带的设计可以降低可见度,二是可以通过绳子的长度调整重物的初始位置和绳子的自由端对准零刻度. 实验时直接读取S和h,减少偏差。
第四,在砝码的顶部和测力计的挂钩上贴一个指针,这样在测试S和h时可以清楚地观察到物体,并且可以放大目标,使读数更准确。
五、采用数显测力计,避免吊装过程中偏斜,读数快速。
四、实验注意事项及其他问题说明
本实验需要注意的是,仪器组装好后,必须先将重物和绳索自由端的初始位置调零,使用前必须将数显测力计归零。