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巧用日光燈支架做機(jī)械能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

河南洛陽(yáng)嵩縣田湖一中　高孟喜

　　人教課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)九年級(jí)物理第十五章第四節(jié)《動(dòng)能和勢(shì)能》，第五節(jié)《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》，課本上安排了多個(gè)實(shí)驗(yàn)。我所在的學(xué)校沒(méi)有合適的實(shí)驗(yàn)器材，我就利用學(xué)校退下來(lái)的廢舊日光燈的支架，制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)裝置，此裝置雖然簡(jiǎn)單，但可完成多個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，且材料好找、制作方便，可大量制作，便于讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，提高課堂教學(xué)效果。

　　材料：廢普通日光燈支架內(nèi)側(cè)部分（反光蓋，長(zhǎng)120㎝，取下日光燈管，便可拆掉反光蓋，如圖所示）、彈簧（長(zhǎng)10㎝左右）。

　　制作：

　　1．分別在反光蓋的15cm處，55cm處，115cm做記號(hào)；

　　2．用鋸條在反光蓋的各確定位置處兩側(cè)各鋸一條縫（便于彎折）；

　　3．根據(jù)彈簧的直經(jīng)在最后5cm的適當(dāng)位置打一小孔（用于固定彈簧，孔的大小依彈簧而定）；

　　4．最后把它彎制成如圖所示形狀，固定好彈簧即可。

　　能夠完成的實(shí)驗(yàn)：

　　1．探究：動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)？

　　在上述裝置上，再添加質(zhì)量不相等的兩個(gè)鐵球、一個(gè)木塊即可。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：首先讓同一鐵球分別從斜面的不同位置滾下，撞擊放在平面上的木塊，觀察木塊被撞的距離，撞的越遠(yuǎn)說(shuō)明動(dòng)能越大，從而得出質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；然后分別讓質(zhì)量不等的兩個(gè)鐵球，從斜面的同一位置滾下，撞擊放在平面上的木塊觀察木塊被撞的距離，撞的越遠(yuǎn)說(shuō)明動(dòng)能越大，從而得出運(yùn)動(dòng)速度相同的物體質(zhì)量越大，它的動(dòng)能就越大；最后綜合分析前兩組實(shí)驗(yàn)，得出最終的結(jié)論。

　　2．動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

　　此實(shí)驗(yàn)只需添加一個(gè)鐵球。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：讓鐵球從斜面的某一位置滾下，在下落過(guò)程中，鐵球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能，鐵球在平面上運(yùn)動(dòng)撞擊彈簧，使彈簧發(fā)生彈性形變，鐵球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能；彈簧恢復(fù)原狀，鐵球被彈回，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為鐵球的動(dòng)能；鐵球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，沖上斜面，鐵球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為它的重力勢(shì)能。這樣就把動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能與彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化分析清楚了。

　　說(shuō)明：讓斜面和平面的長(zhǎng)度相差不多，主要是在做動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)時(shí)，鐵球返回時(shí)，能沖上斜面；實(shí)驗(yàn)時(shí)選取的球直徑要大于彈簧的內(nèi)徑，以防球被彈簧卡住，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。

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巧用日光燈支架做機(jī)械能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

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