力的合成和分解是高一物理的力學(xué)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，教材中的演示實(shí)驗(yàn)存在以下不足：（1）沒(méi)有實(shí)驗(yàn)支架，不易固定橡皮條和滑輪；（2）不易準(zhǔn)確的確定兩個(gè)分力的方向；（3）下面繩子上的鉤碼容易和桌面接觸，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；（4）不易演示分力大于合力的情況；因此可操作性不強(qiáng)。為此，筆者自制了力的合成分解演示器，如圖1所示：

1 木板1的制作

取一塊長(zhǎng)約60cm、寬約40cm、厚約1cm的木板，用圓規(guī)作一個(gè)半圓，圓心在木板的中心線上，沿半圓開(kāi)一個(gè)小縫，此小縫用來(lái)固定和移動(dòng)三個(gè)滑輪。滑輪的轉(zhuǎn)軸可以沿圓弧移動(dòng)，用來(lái)調(diào)整兩分力的方向和合力的方向。

2 木板2制作

取一塊長(zhǎng)約60cm、寬約40cm、厚約1cm的木板，沿中心豎直開(kāi)個(gè)小縫，固定在支架上，此小縫用來(lái)上下方便調(diào)整角度盤的位置，以便記錄橡皮筋末端的位置。在小縫的正下方鉆一個(gè)小孔，用螺母穿過(guò)作為橡皮筋的固定點(diǎn)，右下方做個(gè)正方體盒子，用來(lái)裝鉤碼。在兩塊長(zhǎng)方體之間，用一個(gè)寬度約2cm厚1cm長(zhǎng)約60cm的小木條，用膠鏈連接成一個(gè)整體，使上下兩塊可以折疊。用支架把它固定。

3 角度盤和滑輪的制作

用一塊薄鐵皮把它做成一個(gè)直徑為20cm的量角器的形狀，用白油漆在上面標(biāo)出特殊角度和圓心，在后面用電焊把直徑為5mm螺絲固定在其中央(帶螺母)，做成一個(gè)角度盤（圖2，a）。

用實(shí)驗(yàn)室的滑輪把軸用鐵絲替換，把軸心和螺絲用電焊連接，用來(lái)在木板上固定和移動(dòng)滑輪。螺母都用蝴蝶形的，可以用手旋轉(zhuǎn)。做三個(gè)這樣的滑輪(圖2，b)。

4 連接小木條的制作

用寬度約2cm、厚約1cm、長(zhǎng)約60cm的小木條兩條，把其中一條從中間鋸斷，重疊起來(lái)左右對(duì)稱地用螺母固定，后面被鋸斷的兩條可以轉(zhuǎn)動(dòng)到和前面那條垂直，用來(lái)使上下兩塊木板折疊和展開(kāi)為一個(gè)平面(圖3)。

用鉸鏈把小木條和木板1、2連接起來(lái)，使豎直小縫和上面圓心在一條豎線上，整個(gè)裝置就做好了。

5 此裝置的優(yōu)點(diǎn)

(1)可視性較好，整個(gè)裝置很大，可演示的力的范圍大；

(2)容易方便的調(diào)節(jié)記錄橡皮筋末端的位置和滑輪的位置，記錄合力和分力的方向；

(3)可以演示分力等于或大于合力的情況，鉤碼被舉得高高的，滑輪和鉤碼可以移動(dòng)的空間很大，不容易與桌面接觸；

(4)可以方便地?cái)y帶鉤碼，不用再帶鉤碼盒；

(5)使用時(shí)把木板1支起來(lái)，轉(zhuǎn)動(dòng)小木條后面木條，使木板1和2在一個(gè)平面上，不用時(shí)可以把裝置折疊起來(lái)，縮小了器材占用的空間，保存方便。

(欄目編輯王柏廬)

<注>：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文