下载文档原格式
简略摩擦力演示器【制作方法】1．将 20×10×1．5 厘米 3 的两块木板，用四根 10×1．5×0．2厘米 3 的金属片，以饺链连结方式连结，成一个长方体框架。
铰接点一定灵巧，下板的底部要粗拙一些。
上板中心处去一挂钩，如图3． 11－ l 所示。
2．如图 3．11－ 2 所示，用细钢丝绕一长 2 厘米的弹簧；再用厚度为 1．5 毫米的金属片做一个高 6 厘米的支柱，下部弯成直角，打上孔，固定在底板上，上部也打一孔O′。
用1． 5 毫米厚的金属片做一长7 厘米的连杆和一个长20 厘米的指针，并在中心B′处打上孔。
3．把弹簧、连杆、支柱和指针照图3． 11－3 装在框架内。
要求饺接部分摩擦力尽量小，转动自如，不加外力时框架直立，略加一个拉力，框架就变为平行四边形。
4．把指针涂上红色。
在上、下木板的双侧钉上等距离的小钉，用白线沿竖直方向环绕，使整个长方体呈白色笼状，参见图 3． 11－4。
【使用方法】1．演示静摩擦力的产生和摩擦力方向的判断。
把演示器置于水平桌面上，用手竖直下压上板，长方体不变形，指针不外露。
说明长方体没有向前运动趋向，不存在静摩擦力。
当手施加一推力于上木板时，长方体虽没运动，但指针外露，表示长方体遇到了静摩擦力的作用，且摩擦力的方向和运动趋向相反。
当推力增大，指针外露长度也增大，表示静摩擦力防外力增大而增大。
当外力取消，指针缩回演示器内，表示静摩擦力随外力的取消而消逝。
将演示器置于斜面上，指针向斜上方显现，表示放在斜面上的物体所受的静摩擦力是沿斜面向上的。
2．演示滑动摩擦力的大小和方向。
把演示器放在水平面上，用手推它的上部，使其在水平面上匀速运动，能够看到指针外露并指向与运动相反的方向，且外露的长度不变，表示滑动摩擦力在正压力和接触面资料不变的状况下大小是必定的。
假如改变接触面资料或改变正压力的大小重作以上实验，能够看到摩擦力的大小也改变了，表示滑动摩擦力的大小跟正压力和接触面的资料相关。
自制摩擦力演示仪
自制摩擦力演示仪
教具名称：摩擦力演示仪制作单位：山西省交城县第五中学双灵仙贾世银耿丽霞实验装置图：
图1制作材料：电机弹簧测力计细线木板特点与用途：应用于新课程人教版九年级物理第十三章摩擦力这节课中
的探究实验。
1、不仅改变课本中小木块的运动为木板运动，还改变了用手拉动时用力或大或小而影响弹簧的读数。
2、直观对比地演示摩擦力大小因素。
3、制作简单，效果明显。
制作方法：1、制作一块长80cm，宽20cm的木板做底座，在底座一端的侧面垂直订一块高50cm，宽20cm的木板。
2、用电机轴做一传动轴，固定于底座一侧并与垂直木板为同侧，用布做一传送带把两轴连接起来。
3、把两相同的弹簧测力计平行固定在垂直的木板上，并用细线通过各自对应且固定的钢环与木块连接起来，调节弹簧测力计和细线，使弹簧测力计的刻度在“0”细线在两木块等距离时的受力相等，如图2。
4、在传送带的下面安装一光面的木板或薄铁皮。
两小木块长7cm，宽5cm，高1．5cm，其中一块的底面磨光；另外一个底面粘粗沙布。
图2使用方法：1、把2块接触面相同的木块平行放在传送带上。
在其中的一块上加一重物，可见加重的木块走的距离比不加的走的长，弹簧测力计所示的拉力也大。
表面受到的压力越大，摩擦力就越大。
2、让带沙布的木块的沙布面朝。
摘要实验是物理教学不可缺少的一部分，是培养学生物理学科核心素养的重要途径。
但是在农村高中，由于学校设施不齐全，实验设备陈旧，实验效果并不理想。
在这样的背景下，笔者以摩擦力这一学习内容为例，研究自制教具应用于农村高中物理教学实践。
本课题致力于高中物理教具的自制与应用研究，主要进行了以下几部分工作。
第一部分主要叙述自制教具的研究背景和研究现状，以确定研究方向。
第二部分为自制教具的理论基础，对相关概念进行界定，并从理论上分析自制教具的特点，所遵循的原则，阐述自制物理教具的重要性。
第三部分对自制教具进行需求调查分析，通过对高中物理教师进行访谈及对高一学生进行问卷调查，了解农村高中物理教学仪器及物理实验教学具体情况，并以摩擦力为例，分析学生对摩擦力相关知识存在的问题，根据实验教学需要提出在农村高中利用自制教具进行教学的必要性。
第四部分详细介绍教具设计思路和制作过程。
第五部分以摩擦力演示仪为载体进行相关的摩擦力实验设计。
第六部分是利用教具进行教学实践，分析自制教具在物理课堂教学的应用效果。
研究结果表明，自制高中物理教具具有一定的创新性，在传统物理实验的基础上，结合力传感器制作教具能使实验现象更加明显、直观，提高教学效率。
自制教具的使用能够活跃课堂氛围，对学生的学习兴趣产生积极影响，加深学生对知识点的理解和掌握。
在使用演示教具的过程中，加深农村学生对信息技术应用于物理教学的理解，使学生的科学探究能力得以培养。
关键词：摩擦力自制教具演示实验AbstractExperiment is an important part of physics teaching and an important way to cultivate students'core quality of physics.However,in rural high schools,due to inadequate school facilities and obsolete experimental equipment,the experimental effect of some experiments is not ideal.Under such a background,the author takes the friction content as an example to study the application of self-made teaching aids to rural high school physics teaching practice.This topic is devoted to the research on the manufacture and application of friction demonstrator.The first part mainly expounds the research background and research status of self-made teaching aids to determine the research direction.The second part is the theoretical basis of self-made teaching aids,defining related concepts,and theoretically analyzing the characteristics of self-made teaching aids,principles to follow,the importance of self-made teaching aids in physics.The third part is to conduct a demand survey and analysis of self-made teaching aids.Through interviews with high school physics teachers and questionnaire surveys with high school students,understand the specific situation of rural high school physics teaching instruments and physics experiment teaching,and take friction as an example to analyze the problems of students'knowledge about friction,according to experimental teaching It is necessary to propose the necessity of using self-made teaching aids in rural high schools.The fourth part introduces the design idea and the production process of teaching aids in detail.The fifth part uses friction demonstration instrument to design related experiment.The sixth part is to use teaching aids for teaching practice and analyze the application effect of self-made teaching aids in physics classroom teaching.The research results show that the self-made high school physics teaching aids have certain innovations.On the basis of traditional physics experiments,the production of teaching aids with binding force sensor can make the experimental phenomena more obvious and intuitive,and improve the teaching efficiency.The use of self-made teaching aids can activate the classroom atmosphere,positively affect students'learning interest, and deepen students'understanding and mastery of knowledge points.In the process ofusing demonstration teaching aids,deepen the rural students'understanding of the application of information technology in physics teaching,so that students'scientific literacy can be cultivated.Key words:friction;self-made teaching aids;demo experiment目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究意义 (2)1.3国内外研究现状 (3)1.3.1国外研究现状 (3)1.3.2国内研究现状 (4)1.3.3摩擦力教具研究现状 (5)1.4研究内容与研究方法 (6)1.4.1研究内容 (6)1.4.2研究方法 (6)1.5理论基础 (7)1.5.1建构主义理论 (7)1.5.2戴尔的“经验之塔”理论 (7)1.5.3夸美纽斯的直观性教学原则 (8)2自制教具相关概念 (10)2.1教具的定义 (10)2.2自制教具的制作原则 (10)2.3自制物理教具的重要性 (11)3摩擦力演示教具需求分析 (13)3.1调查目的 (13)3.2调查对象 (13)3.3调查设计 (13)3.4调查结果与分析 (13)3.4.1教师调查结果分析 (13)3.4.2学生调查结果分析 (14)4摩擦力演示教具的设计与制作 (19)4.1摩擦力演示仪的设计原理 (19)4.2摩擦力演示仪的制作过程 (20)4.2.1传送带的制作 (20)4.2.2测力部分制作 (22)4.2.3电路部分设计 (23)4.3摩擦力演示教具的优点 (25)5摩擦力演示仪的教学内容 (26)5.1探究影响滑动摩擦力大小的因素 (26)5.2演示最大静摩擦力与滑动摩擦力大小的关系 (29)5.3验证滚动摩擦力与滑动摩擦力的关系 (30)5.4演示滑动摩擦力的方向 (31)5.5验证滑动摩擦力与物体重力垂直斜面上分力的关系 (32)5.6讲解相对运动、相对静止 (34)6摩擦力演示仪在物理教学中的应用 (36)6.1教学案例 (36)6.2教学效果分析 (46)7结语 (49)参考文献 (50)致谢 (52)附录 (53)1绪论1.1研究背景物理学是一门以实验为基础的学科，实验教学是物理教学的重要内容，也是培养学生物理学科核心素养，促进学生核心素养发展的重要手段。
简易力的合成演示器的制作和使用简易力的合成演示器的制作和使用1.简介力是物理学中的重要物理量，通常用于描述物体的运动状态和相互作用。
因此，在物理学研究和教学中，力的实验和演示一直是必不可少的。
本文将介绍一种简易力的合成演示器的制作和使用方法，希望能够为物理学研究和教学提供一些帮助。
2.制作材料：木板、砂纸、尺子、钢圈、弹簧、震动器、小球、小定滑轮、直角三角板、墨水瓶、胶水、铁丝等。
步骤：1）用尺子和铅笔在木板上画出一个150*80mm的矩形，再用锯子或剪刀将其切割下来。
2）将木板的表面用砂纸打磨光滑。
3）将钢圈和弹簧固定在木板的底部，可以用胶水或钉子将它们固定在一起。
4）将震动器安装在木板的左侧。
5）将直角三角板固定在木板的右侧，并在其上方和下方各钉一段铁丝。
6）将小定滑轮绑在铁丝上。
7）将小球放在直角三角板上，并用墨水瓶垫起来。
8）将演示器调整至合适的位置，并将震动器连接到电源。
3.使用使用演示器可以合成不同方向和大小的力，以达到物理学教学的目的。
具体步骤如下：1）调整震动器的频率和振幅，使得直角三角板上的小球开始运动。
2）观察小球的运动方向和速度，确定合成的力的方向和大小。
3）通过调整小球的位置和演示器的参数，合成不同的力，例如平行力、垂直力等。
4）使用演示器可以展示牛顿第三定律，即“作用力与反作用力相等、方向相反”。
5）我们也可以利用演示器来进行实验研究，例如测量一定大小的滑动摩擦力和静摩擦力等等。
4.注意事项在制作和使用演示器时，需要注意以下事项：1）使用优质材料，并保证制作过程中的准确度；2）在震动器连接电源前，务必检查电压和电流是否符合设备要求；3）在使用演示器时，注意保持场地的安全和整洁，确保使用者和观众的安全。
总之，简易力的合成演示器制作简单使用方便，是物理学研究和教学的重要工具之一。
通过使用演示器，可以深入了解物理学中的力学知识，帮助学生更好地掌握物理学基础知识。
而在科研领域，演示器也可以被用于制作更加精确的科学仪器，以促进物理学的进一步研究。
新型电动磁压式摩擦力演示器
作者：刘万庆
来源：《发明与创新（中学生）》 2020年第11期
广东外语外贸大学附设番禺外国语学校刘万庆
现有初中物理摩擦力探究演示实验器材都是在水平台面上操作，采用增加物体重力的方法
增大压力，得出“粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大”的结论；采用改变接触面粗糙程度，得出“压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大”的结论。
原演示实验装置存在以下不足。
1.因原演示实验是在水平台面进行，学生的观察范围有限，坐在教室后面的学生无法看清。
2.通过改变物体重力来改变压力，易让学生得出“粗糙程度一定时，物体越重，摩擦力越大”的不当结论。
3.用弹簧测力计拉着物体运动时无法保证物体作匀速直线运动，实验误差较大。
为弥补原演示实验的不足，我设计制作了新型电动磁压式摩擦力演示器。
其结构原理图如
图1所示。
与原摩擦力探究演示器相比，它通过磁铁产生压力，可消除将重力、压力混淆而造成的不
良影响，且通过增加磁片个数增大压力（放入的磁片越多，压力越大），操作简便。
新型电动磁压式摩擦力演示器将演示实验由原来的在水平台面操作变为在竖直方向操作，使全班学生都能清楚地观察实验现象。
通过将小滑块翻转改变接触面的粗糙程度，能确保控制变量进行演示实验。
采用低速直流电动机带动磁性长滑片运动，消除了用弹簧测力计拉物体运动时难以保持物体作匀速直线运动的影响，弹簧测力计示数稳定，操作方便，易进行控制变量的多次实验，从而得出科学结论。
简易摩擦力演示器
【制作方法】
1．将20×10×1．5厘米3的两块木板，用四根10×1．5×0．2厘米3的金属片，以饺链连接方式连接，成一个长方体框架。
铰接点必须灵活，下板的底部要粗糙一些。
上板中心处去一挂钩，如图3．11－l所示。
2．如图3．11－2所示，用细钢丝绕一长2厘米的弹簧；再用厚度为1．5毫米的金属片做一个高6厘米的支柱，下部弯成直角，打上孔，固定在底板上，上部也打一孔O′。
用1．5毫米厚的金属片做一长7厘米的连杆和一个长20厘米的指针，并在中心B′处打上孔。
3．把弹簧、连杆、支柱和指针照图3．11－3装在框架内。
要求饺接部分摩擦力尽量小，转动自如，不加外力时框架直立，稍加一个拉力，框架就变成平行四边形。
4．把指针涂上红色。
在上、下木板的两侧钉上等距离的小钉，用白线沿竖直方向缠绕，使整个长方体呈白色笼状，参见图3．11－4。
【使用方法】
1．演示静摩擦力的产生和摩擦力方向的判定。
把演示器置于水平桌面上，用手竖直下压上板，长方体不变形，指针不外露。
说明长方体没有向前运动趋势，不存在静摩擦力。
当手施加一推力于上木板时，长方体虽没运动，但
指针外露，表明长方体受到了静摩擦力的作用，且摩擦力的方向和运动趋势相反。
当推力增大，指针外露长度也增大，表明静摩擦力防外力增大而增大。
当外力撤消，指针缩回演示器内，表明静摩擦力随外力的撤消而消失。
将演示器置于斜面上，指针向斜上方显露，表明放在斜面上的物体所受的静摩擦力是沿斜面向上的。
2．演示滑动摩擦力的大小和方向。
把演示器放在水平面上，用手推它的上部，使其在水平面上匀速运动，可以看到指针外露并指向与运动相反的方向，且外露的长度不变，表明滑动摩擦力在正压力和接触面材料不变的情况下大小是一定的。
如果改变接触面材料或改变正压力的大小重作以上实验，可以看到摩擦力的大小也改变了，表明滑动摩擦力的大小跟正压力和接触面的材料有关。
3．演示摩擦力方向和相对运动趋势的方向相反。
把演示器放在水平的垫有湿毛巾的三合板上，加速拉动三合板，由于惯性的作用，演示器的指针指向运动的方向。
这表明物体所受摩擦力的方向总跟物体相对运动趋势的方向相反，而不是跟物体运动的方向相反。
【注意事项】
1．演示器上面板的质量大些，演示器的重心就会高一些，受到水平推力后，它更容易变形。
2．四个支柱和面板的铰接处摩擦力要尽量小，使其活动自
由。
要求外力撤消后，弹簧的拉力能使长方体框架复原。
3．支柱的高度要适度。
使它既能起到固定连杆转轴的作用，又能控制面板压下的高度，不致使弹簧变形过大。
4．恰当选好弹簧的软硬程度很重要：太硬，会使长方体变形很费力；太软，外力撤消后演示器难以复原。
