多功能平衡尺,調(diào)查報告

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1、科研創(chuàng)新成果 多功能平衡尺研究報告 項目制作人：劉新民 1. 項目名稱：多功能平衡尺 2. 項目提出的背景 小學科學中的力學主要是簡單機械杠桿、滑輪、輪軸、還有研究物體所受的重力、摩擦力、彈力、物體受水的浮力等，這些實驗操作大部分要通過杠桿和支架來完成，再加上有的實驗用手操作，不穩(wěn)定，影響讀數(shù)的準確性，例如彈簧稱的讀數(shù)、溫度計的讀數(shù)等，我們可以把它們掛在支架上，讀數(shù)更準確。實驗室有相應(yīng)的器材但功能比較單一，我們可以把工作原理相同的幾種器材進行整合，從一種功能變成多種功能，攜帶比較方便，又減少占用空間，還節(jié)約資源又環(huán)保。因此提出了該項目。 3. 項目設(shè)計思路 用比較重的硬木頭做底座

2、，在底座的側(cè)面裝個鐵鉤，以便勾彈簧稱做研究摩擦力實驗；在底座的上面鉆個孔，鉆大約三分之二深，然后在孔中裝一根上窄下寬的木條作支柱，在支柱的上方鉆個大約直徑為5毫米的孔，然后穿一截光滑的螺絲，在支柱上裝上一個撐勾，以便固定平衡尺做成支架，可以做使用彈簧稱實驗，研究物體的重力和物體受到水的浮力實驗；用長40厘米，寬3厘米，厚1厘米的木條做平衡尺，在它的正中央鉆個直徑為5毫米的孔，在孔內(nèi)加潤滑油，減小支點處的摩擦，使平衡尺擺動自如，在平衡尺的兩端分別裝一個可以調(diào)節(jié)的螺母，可以調(diào)節(jié)杠桿使之平衡，在它的下邊等距離裝兩個鐵圈和六個鐵鉤掛鉤碼，支點兩邊各一個鐵圈和三個鐵鉤，把平衡尺用螺絲栓在支柱上，就可以做

3、實驗了，用它可以研究杠桿實驗；再做兩個同樣的天平盤掛在杠桿兩端做成天平，可以稱物體的質(zhì)量。 4. 項目的科學原理 （1） 杠桿平衡原理。 （2）三角形的穩(wěn)定性。 5. 項目摘要以及操作方法 （1）項目摘要： 該多功能平衡尺主要由底座、支柱、平衡尺、天平盤、撐勾四部分組成。用它可以做研究杠桿平衡條件實驗；可以做研究杠桿實驗（省力杠桿、費力杠桿、既不省力也不費力杠桿）；可以做天平實驗；還可以用撐勾把平衡尺固定當支架，用它可以做使用彈簧稱實驗，測量物體的重量及物體受水的浮力實驗，做測量水的溫度實驗，還可以做滑輪等實驗。 （2）操作方法 ?做杠桿平衡實驗： 先調(diào)節(jié)平衡尺兩端的螺母使之

4、平衡，再在平衡尺的支點兩邊的不同位置掛不同個數(shù)的鉤碼使平衡尺平衡，分別記下鉤碼個數(shù)和離支點格數(shù)，反復幾次，發(fā)現(xiàn)杠桿尺平衡的條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂。 ?做杠桿實驗： A. 省力杠桿：把左邊的鉤碼看作阻力，右邊的鉤碼看作動力；在支點的左邊一格處掛四個鉤碼（阻力），在支點右邊四格處掛一個鉤碼（動力），平衡尺就能平衡，非常省力，得出結(jié)論：當動力臂大于阻力臂時省力。 B. 費力杠桿：在支點左邊四格處掛一個鉤碼（阻力），在支點右邊一格處要掛四個鉤碼（動力），平衡尺才能平衡，非常費力，得出結(jié)論：當動力臂小于阻力臂時費力。 C. 既不省力也不費力杠桿：在支點左邊兩格處掛兩個鉤碼（阻力），在支

5、點右邊兩格處要掛兩個鉤碼（動力），平衡尺才能平衡，阻力和動力相等，得出結(jié)論：動力臂等于阻力臂時既不省力也不費力。 ?天平實驗 在平衡尺兩邊離支點等距離處分別掛一個盤，再在天平的左盤放重物右盤放砝碼使天平平衡，根據(jù)平衡原理“動力×動力臂=阻力×阻力臂”由于動力臂等于阻力臂，所以動力等于阻力，即天平左盤物體的質(zhì)量等于右盤砝碼的質(zhì)量。 ④做與支架有關(guān)的實驗 用支柱上的撐勾把平衡尺固定起來，就可以做與支架有關(guān)的實驗了，例如把彈簧稱掛在支架上做使用彈簧稱實驗，把溫度計掛在支架上做測量水的溫度實驗，因為這兩個實驗讀數(shù)時，用手提著容易擺動影響讀數(shù)的準確性，產(chǎn)生誤差；把它們掛在支架上讀數(shù)，可以減少讀數(shù)

6、誤差；還可以把滑輪或繩的一端固定在支架上做定滑輪或動滑輪實驗、物體重力實驗、物體受水的浮力實驗等。 ⑤研究摩擦力大小實驗 把該裝置的底座拆下來，用彈簧稱勾住底座側(cè)面的鐵圈，在光滑左面上勻速拉動，記住讀數(shù)；再在底座上放一個鉤碼，再勻速拉動彈簧稱，記住讀數(shù)；然后在桌面上墊一塊毛巾，在勾住底座勻速拉動，記住讀數(shù)，由于是勻速運動，所以摩擦力的大小可以用彈簧稱的以表示。最后比較物體得出實驗結(jié)論：摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和物體所受的壓力有關(guān)。 6. 項目的創(chuàng)新點或改進點 在傳統(tǒng)實驗器材的基礎(chǔ)上，把工作原理相同的實驗器材進行整合，使用方便；把外觀做得更完美些，在支點處加潤滑油，以減少摩擦

7、而影響實驗效果，底座在原來基礎(chǔ)上還要加重一點，支柱應(yīng)設(shè)計成上窄下寬的形式以增強裝置的穩(wěn)定性，在平衡尺的下面裝鐵鉤和鐵圈等。 7. 項目研究實際意義 利用現(xiàn)代教育中整合的思想，把工作原理相近的實驗器材進行整合，實現(xiàn)一體多用，攜帶方便，減少占用空間，增強環(huán)保。 8. 他人同類情況研究調(diào)查 通過各種網(wǎng)站查詢，發(fā)現(xiàn)有類似的實驗器材，但功能比較單一，學術(shù)研究也只研究它的某一功能，沒有提及其他的功能。目前尚未同類研究及相關(guān)資料。 9. 進一步完善該項目的設(shè)想 目前該器材還在進一步的研究中，等進一步完善后，設(shè)法得到推廣。 10. 圖片展示： 主體圖片1 主體圖片2 2017年10月20 4