多功能鉛筆

張夏林+楊志芹

近幾年的中考，無論是形式上還是內(nèi)容上，都注重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，注重考查知識(shí)的形成過程與研究方法。實(shí)驗(yàn)也不局限于現(xiàn)行初中物理教材中所安排的十幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn)，而是提倡考生利用身邊隨手可得的現(xiàn)有材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)和各種物理小實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)探究過程中體驗(yàn)科學(xué)過程，領(lǐng)悟研究方法，學(xué)會(huì)科學(xué)思維，提高創(chuàng)新能力。這里筆者以例題的形式介紹利用鉛筆做物理實(shí)驗(yàn)的方法。

1利用削尖的鉛筆做實(shí)驗(yàn)

1.1例題1

下面是小麗同學(xué)用一支一端削尖了的鉛筆所做的物理實(shí)驗(yàn)，其中錯(cuò)誤的是（）

A.用一只手緊握著鉛筆很難將鉛筆抽出，說明接觸面一定，壓力越大摩擦力越大。

B.用手指抵住鉛筆兩端用力擠壓，發(fā)現(xiàn)與尖端接觸的手指較痛，說明壓強(qiáng)與受力面積有關(guān)。

C.用手推一下鉛筆，鉛筆會(huì)在桌面上滾動(dòng)，說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

D.把鉛筆放在水中漂浮，在空氣中下落，說明在空氣中不受浮力。

1.2解析

A、用一只手緊握著鉛筆時(shí)，增大了手對(duì)鉛筆的壓力及手和鉛筆之間的摩擦力。所以在接觸面粗糙程度一定，壓力越大，摩擦力越大。不符合題意。

B、用手指抵住鉛筆兩端用力擠壓，鉛筆兩端對(duì)手的壓力相同，筆尖處受力面積小，壓力作用效果大，壓強(qiáng)大，說明壓強(qiáng)跟受力面積有關(guān)。不符合題意。

C、用手推一下鉛筆，鉛筆會(huì)在桌面上滾動(dòng)，鉛筆的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不停地改變，所以力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。不符合題意。

D、把鉛筆放在水中漂浮，鉛筆在水中受到的浮力等于重力；鉛筆在空氣中下落，受到空氣的浮力小于鉛筆的重力。鉛筆浸在水中和在空氣中都受到浮力作用。符合題意。故選D。

2測(cè)量鉛筆芯的導(dǎo)電性

2.1例題2

某研究性學(xué)習(xí)小組想測(cè)量鉛筆芯的電阻，他們用了如圖1所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)問：

A.從圖中可知他們是用法測(cè)量鉛筆芯的電阻。

B.請(qǐng)你將電壓表正確連接在答題卷相應(yīng)的實(shí)物圖中。

C.閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向A端移動(dòng)的過程中，電流表的讀數(shù)將如何變化？（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

圖1實(shí)驗(yàn)電路連接圖2.2解析

圖2實(shí)驗(yàn)電路連接圖A.觀察實(shí)驗(yàn)器材，有電源，電流表，電壓表，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，待測(cè)物體，所有這些為一典型的伏安法測(cè)電阻配置，故知該實(shí)驗(yàn)方法為伏安法。

B.在伏安法測(cè)電阻中，電壓表要并聯(lián)在待測(cè)元

件的兩端，并且為使實(shí)驗(yàn)?zāi)芏啻芜M(jìn)行，電壓取值要多一些，故電壓表的量程選擇0～3 V，在電路中連接電壓表如圖2所示。

C.根據(jù)圖示，當(dāng)電路閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P向A滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變小，電流將變大，故此時(shí)電流表的示數(shù)變大。

故答案為：（1）伏安；（2）電壓表連接如圖2所示；（3）變大。

3利用鉛筆驗(yàn)證用滾動(dòng)代替滑動(dòng)能減少摩擦3.1例題3

小明想驗(yàn)證“用滾動(dòng)代替滑動(dòng)能減小摩擦”的正確性，利用以下一些器材：質(zhì)量不相等、帶鉤的木塊A和木塊B，彈簧測(cè)力計(jì)，砝碼，棉布，圓柱狀鉛筆若干，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)完成以下填空：

A.實(shí)驗(yàn)步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，可知F1的大小等于木塊受到的摩擦力。

B.實(shí)驗(yàn)步驟二：把放在水平桌面上，將木塊A放在其上方，用步驟一的方法拉動(dòng)木塊，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2。

C.實(shí)驗(yàn)分析：當(dāng)滿足的條件時(shí)，上述結(jié)論是正確的。

3.2解析

要驗(yàn)證“用滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦”的正確性，就要采用控制變量法，即控制壓力的大小不變，改變下面的運(yùn)動(dòng)形式，即由滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)，測(cè)出摩擦力來比較即可：①在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須讓彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即只有在這種情況下，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和摩擦力才是一對(duì)平衡力，其大小才會(huì)相等。②在①中測(cè)的是滑動(dòng)摩擦力，故在這里應(yīng)用圓柱狀鉛筆放在木塊A下方（控制壓力不變），使木塊由滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)，進(jìn)而讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即為此時(shí)滾動(dòng)時(shí)的摩擦力。③由于在相同的條件下，滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦。所得結(jié)論應(yīng)該是F2

故答案為：（1）勻速直線；（2）圓柱形鉛筆；（3）F2