[目的]
1.強化對杠桿原理的理解;
2.提高動手能力和學習、應用科學的興趣.
[器材]
圓柱形蠟燭一根、大號縫衣針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,應注意使穿孔稍微高于中軸線.
3.用薄鐵皮(或塑料板)剪成兩個小人模樣,用腿間的尖頭插立在蠟燭上,兩個小人到縫衣針(轉軸)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,可以通過切兩端的蠟塊來調整).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.點燃蠟燭兩端的火捻,并輕輕地下壓蠟燭的一端,這時我們可以看到蠟燭開始上下運動,像蹺蹺板一樣,一直持續(xù)到蠟燭燃燒完畢.
[觀察與思考]
仔細觀察蠟燭蹺蹺板,想一想它的兩端為什么會不斷地翹起、落下.你能說明其中的道理嗎?
答:因為縫衣針不可能正好在重心位置,質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,質量很快小于另一端,向上翹起,另一端就會下傾;同理,當另一端質量變小后又向上翹起,使蠟燭蹺蹺板不停地往復擺動.
[缺點]
(1)燃燒蠟燭不安全,容易發(fā)生火險.(2)蠟燭燃燒完后需要更換,不能永久使用.
[改進]
可以用水桶滴水的方法,取代蠟燭(如圖2),改制方法如下:
找一細木條,長約30cm,再找兩只小塑料盒.先把塑料盒蓋和桶用膠粘劑密封好,固定到細木條的兩端(用膠粘劑粘?。?然后在兩塑料桶的上方中間各開一大孔,直徑約0.5cm,用大號縫衣針在兩塑料桶的外側下方各穿一小孔.最后找出細木條的重心位置,穿一轉動軸,將轉動軸放到支架上,改動部分就制作好了,其他部分與蠟燭蹺蹺板相同.
實驗時,向兩塑料桶內注入水,水不要裝滿桶,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)生轉動,這樣水桶蹺蹺板便做成了.這套實驗裝置,取材方便,制作簡易,避免了蠟燭蹺蹺板的缺點.