[目的]
1.強(qiáng)化對(duì)杠桿原理的理解;
2.提高動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)、應(yīng)用科學(xué)的興趣.
[器材]
圓柱形蠟燭一根、大號(hào)縫衣針1根、同樣高低的玻璃杯兩只、薄鐵皮(或塑料板)1塊、圓形小碟(或紙片)兩只.
[步驟]
1.把蠟燭底端的蠟刮掉一些,讓它像頂端一樣露出燭芯.
2.將縫衣針從蠟燭的中間穿過(guò),應(yīng)注意使穿孔稍微高于中軸線(xiàn).
3.用薄鐵皮(或塑料板)剪成兩個(gè)小人模樣,用腿間的尖頭插立在蠟燭上,兩個(gè)小人到縫衣針(轉(zhuǎn)軸)的距離相等.
4.將縫衣針露出的針頭、針尾架在兩只杯子的邊緣上,并使蠟燭處于平衡狀態(tài).如圖1所示(如果蠟燭不平衡,可以通過(guò)切兩端的蠟塊來(lái)調(diào)整).然后將兩只圓碟分別放在蠟燭兩端的下面,以便承接熔化的蠟液滴.
5.點(diǎn)燃蠟燭兩端的火捻,并輕輕地下壓蠟燭的一端,這時(shí)我們可以看到蠟燭開(kāi)始上下運(yùn)動(dòng),像蹺蹺板一樣,一直持續(xù)到蠟燭燃燒完畢.
[觀察與思考]
仔細(xì)觀察蠟燭蹺蹺板,想一想它的兩端為什么會(huì)不斷地翹起、落下.你能說(shuō)明其中的道理嗎?
答:因?yàn)榭p衣針不可能正好在重心位置,質(zhì)量略大的一端向下傾斜,火苗向上燒,使這一端的蠟燭熔化較快,質(zhì)量很快小于另一端,向上翹起,另一端就會(huì)下傾;同理,當(dāng)另一端質(zhì)量變小后又向上翹起,使蠟燭蹺蹺板不停地往復(fù)擺動(dòng).
[缺點(diǎn)]
(1)燃燒蠟燭不安全,容易發(fā)生火險(xiǎn).(2)蠟燭燃燒完后需要更換,不能永久使用.
[改進(jìn)]
可以用水桶滴水的方法,取代蠟燭(如圖2),改制方法如下:
找一細(xì)木條,長(zhǎng)約30cm,再找兩只小塑料盒.先把塑料盒蓋和桶用膠粘劑密封好,固定到細(xì)木條的兩端(用膠粘劑粘?。?然后在兩塑料桶的上方中間各開(kāi)一大孔,直徑約0.5cm,用大號(hào)縫衣針在兩塑料桶的外側(cè)下方各穿一小孔.最后找出細(xì)木條的重心位置,穿一轉(zhuǎn)動(dòng)軸,將轉(zhuǎn)動(dòng)軸放到支架上,改動(dòng)部分就制作好了,其他部分與蠟燭蹺蹺板相同.
實(shí)驗(yàn)時(shí),向兩塑料桶內(nèi)注入水,水不要裝滿(mǎn)桶,以2/3為好,先使一端下降,下降的一端水流出變輕,使杠桿失去平衡,發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),這樣水桶蹺蹺板便做成了.這套實(shí)驗(yàn)裝置,取材方便,制作簡(jiǎn)易,避免了蠟燭蹺蹺板的缺點(diǎn).