楊尊榮

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而實(shí)驗(yàn)的器材可以來(lái)自身邊的玩具、生活用品、學(xué)習(xí)文具等，下面介紹幾個(gè)小實(shí)驗(yàn).

■ 1. 轉(zhuǎn)盤飛出圓切線

桌上鋪一面積較大的白紙，找一形狀扁平中心有軸的圓盤. 用力在白紙上轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，待其旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，用滴管在上面滴上有色液滴. 液滴由于做離心運(yùn)動(dòng)至邊緣后，會(huì)沿切線方向飛出. 如圖1所示，這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫娘@示出做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向?yàn)榍芯€方向.

■ 2. 水流柱畫出平拋軌跡

探究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)是平拋軌跡的獲得. 以用水流柱為例，難點(diǎn)是要使水流出的速度穩(wěn)定. 找粗細(xì)差不多的橡皮管和吸管各一根，將其連接在一起，橡皮管另一端連接在自來(lái)水龍頭上，打開(kāi)水龍頭，由于自來(lái)水水壓穩(wěn)定，很容易就能獲得穩(wěn)定的水流，調(diào)節(jié)吸管出水口為水平方向即可獲得拋物線，如圖2所示，用一塊玻璃板放置于與水流柱同一豎直面上，用記號(hào)筆將水流形狀描下來(lái)，即可得到平拋軌跡. 描繪軌跡是要注意記錄出水口位置，吸管的水平方向. 通過(guò)軌跡可以分析平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.

■ 3. 彈簧秤稱出向心力

選一根圓珠筆桿，取一根較長(zhǎng)的尼龍線.一端系一塊質(zhì)量較大的橡皮，另一端穿過(guò)筆桿，然后系在彈簧秤的秤鉤上. 調(diào)節(jié)尼龍線，使橡皮距圓珠筆桿的頂口線長(zhǎng)為0.5 m左右. 握住圓珠筆桿，并在筆桿頭的上方盡量使橡皮在一個(gè)水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 如圖3所示，此時(shí)彈簧秤示數(shù)為橡皮做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力. 為盡量使彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定，彈簧秤要固定在桌面上，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不宜過(guò)快，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑也不能太大. 此實(shí)驗(yàn)可以探究向心力大小與哪些因素有關(guān).

■ 4. 文具演示最小速度

繩拴著一個(gè)物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)的速度必須大于某一值，即最高點(diǎn)有個(gè)最小速度，同學(xué)在解題時(shí)容易想當(dāng)然認(rèn)為繩和桿一樣，最高點(diǎn)速度可以為零. 做個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：將圓珠筆當(dāng)作桿，橡皮套在筆尖上，將筆繞筆尾在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)筆桿可以將橡皮頂住，使其靜止；用一段細(xì)線系住橡皮，做同樣的圓周運(yùn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)速減緩，會(huì)發(fā)現(xiàn)橡皮不能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)了，將橡皮用手拉到豎直平面的最高點(diǎn)，此時(shí)橡皮速度為零，放手后會(huì)發(fā)現(xiàn)橡皮直接做自由落體運(yùn)動(dòng)，根本不可能做圓周運(yùn)動(dòng). 通過(guò)對(duì)比明白繩、桿模型的區(qū)別，并進(jìn)一步分析出繩模型最高點(diǎn)的最小速度vmin=■.

只要開(kāi)動(dòng)腦筋，多做小實(shí)驗(yàn)，相信每個(gè)人都能成為動(dòng)手能力強(qiáng)，學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生！