劉玲

摘 要：筆者利用生活中的物品，經(jīng)再次加工組裝制成一個慣性演示儀。使乒乓球從勻速運動的小車上被豎直彈出，最終又落回小車上。這一實驗讓學生增加了感性認識，加深了對慣性的理解。

關鍵詞：自制；慣性；演示儀

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2019）1-0055-1

在教科版八年級物理下冊第二十六頁的討論交流問題“免費旅游的辦法可行嗎？”中提出了：由于地球在自轉，當人跳起很高后再落回地面時，就可能落在別的地方，從而實現(xiàn)免費旅游。這一問題對于初中學生來說難以理解。為了更直觀地分析，筆者自制了一個慣性演示儀，使乒乓球從勻速運動的小車上被豎直彈出，最終又落回小車上?，F(xiàn)將自制慣性演示儀介紹給大家，供教學參考。

1 儀器組成部件及制造

筆者利用生活中的物品，經(jīng)再次加工組裝制成慣性演示儀，如圖1所示。

其中：①是用小米手機盒做成的儀器底座；②是用內徑比乒乓球稍大的塑料鉛筆筒做成的發(fā)射筒；③是用1.8 mm的鋼絲加工做成直徑比發(fā)射筒內徑稍小的大彈簧，作為發(fā)射器；④是用雪碧大飲料瓶頸部部分做成的接收器；⑤是用1.8 mm的鐵絲根據(jù)杠桿原理做成的觸發(fā)器；⑥是用直徑比發(fā)射筒內徑稍小的瓶蓋和長細線組裝在一起來控制大彈簧形變的控制器；⑦是實驗室中的大輪平板小車；⑧是用固定氣球的塑料桿做成的壓彈簧用的細長桿；⑨是實驗用乒乓球。

2 儀器工作原理及操作

實驗時，用細長桿把大彈簧壓縮到最短，同時拉動細線，并將其套在觸發(fā)器的觸發(fā)桿A上。再把乒乓球放入發(fā)射筒中，這樣就準備就緒。當外力使觸發(fā)器上的觸發(fā)桿B沿逆時針轉動時，其凸出處將釋放觸發(fā)桿A，觸發(fā)桿A將順時針轉動，又將釋放細線，這時大彈簧將彈起，發(fā)射筒內的乒乓球被豎直彈出，做豎直上拋運動。

3 用自制慣性演示儀做實驗

如圖2所示，把一長木板左端適當墊高一些，使小車剛好能沿斜面勻速下滑。再在長木板旁邊放一個固定的倒立的L型金屬桿，這樣軌道就準備好了。把組裝好的慣性演示儀放在長木板墊高的一端，給它一定的初速度使其勻速下滑。當小車運動到倒立L型金屬桿時，觸發(fā)器上的觸發(fā)桿B碰到倒立L型金屬桿的水平部分而轉動。觸發(fā)器被觸發(fā)，乒乓球被彈出，乒乓球做斜上拋運動，最終又落回其接收器中。

這一現(xiàn)象直觀地說明，乒乓球彈出后在原運動方向上的運動狀態(tài)未改變，和小車的運動是一樣的。這是乒乓球慣性的體現(xiàn)，從而加深了學生對慣性知識的理解。再讓學生討論教材中的問題“免費旅游的辦法可行嗎？”就容易多了。

（欄目編輯 王柏廬）