力的三要素演示实验仪的制作方法

本实用新型涉及一种初中物理教学用具，特别是力的三要素演示实验仪。

背景技术：

力的大小、方向、作用点叫力的三要素，为让学生理解力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关，通常的实验方式有：

方法一，用弹簧或橡皮筋做实验：用手拉弹簧或橡皮筋，改变力的大小，观察弹簧或橡皮筋伸长的长度，研究力的作用效果是否与力的大小有关；用同样的力拉或压弹簧，观察弹簧长度的变化，研究力的作用效果是否与力的方向有关；用相同大小、相同方向的力，在不同的位置拉教室门，研究力的作用效果是否与力的作用点有关；从而分析得出，力的作用效果与力的大小、方向、作用点均有关系。

方法二，用钢直尺做实验：用不同方向的力拉动钢直尺,钢直尺运动方向不同,说明力的作用效果与力的方向有关；用大小不同的力弯钢直尺,钢直尺弯曲度不同,说明力的作用效果与力的大小有关；用竖直向上的力一次作用在钢直尺的中间,一次在钢直尺的一端,钢直尺前一次向上抬起,后一次转动,说明力的作用效果与力的作用点有关。

上述就地取材做实验的方式，适合学生自己做实验，实验者可以定性地感受到力的三要素对力作用效果的影响。但存在明显的缺点：一是可见度不够，旁观者（如远处的学生），看不到实验过程。二是用人手施力，力的大小难以把控，学生只能“听说”力的大小，难以信服地说明力大小对作用效果的影响；特别是在研究力的方向、作用点对力作用效果的影响时，需要保持力的大小不变，人手难以做到前后两次施加“相同大小”的力，影响了实验的说服力。

因此，迫切需要全新设计一种力的三要素演示实验仪，不仅要提高可见度，还要求能“精准”地控制好力的大小。

技术实现要素：

为实现上述既要提高可见度，还要“精准”地控制好力的大小目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种力的三要素演示实验仪，包括底座、竖立固定底座上的面板，其特征在于，还包括有弹性条及通过绳索悬挂在弹性条上的钩码；所述底座的中部开有底部插接口，以容纳弹性条的竖向插入连接；所述面板一侧的中部固定有插接块，所述插接块上开有侧面插接口，以容纳弹性条的横向插入连接。

为观察弹性条在力作用下的弯曲幅度，作为改进，所述面板上标记有十字观察线，所述面板上方的中部标记有横向位置参考线，所述面板上 远离插接块的另一侧的中部 标记有 竖向位置参考线。

本实用新型的有益效果是：将整个实验装置固定在较大的竖立面板中，显著大了可见度，后排学生也清楚可见，实验效果好；用悬挂钩码的个数来表示力的大小，不再“听说”实验者用较大的力或较小的力，具有客观公正的效果。还具有结构简单、易于制作、效果显著的优点，适合推广使用。

附图说明

图1是本实用新型使用状态一的示意图；

图2是本实用新型使用状态二的示意图；

图中：1底座，2面板，3底部插接口，4十字观察线，5钩码，6绳索，7弹性条，8竖向位置参考线， 9定滑轮，10横向位置参考线，11插接块，12侧面插接口。

具体实施方式

如图1、图2所示，底座1上竖立固定有面板2，面板2上设有十字观察线4。面板上方的中部标记有横向位置参考线10，面板上 远离插接块11的另一侧的中部 标记有 竖向位置参考线8。

底座1的中部开有底部插接口3，以容纳弹性条7的竖向插入连接。面板2左侧的中部固定有插接块11，所述插接块11上开有侧面插接口12，以容纳弹性条7的横向插入连接。

采用上述结构后，可按下法进行实验：

1、研究力的作用效果是否与力的大小有关：

如图1所示，在弹性条7上套接好绳索6，将弹性条7插接在插接块11的侧面插接口12中，在弹性条的远端悬挂钩码，可明显观察到弹性条变弯，增加悬挂的钩码，弯曲幅度越大，说明力越大，力的作用效果越大；

2、研究力的作用效果是否与力的作用点有关：

如图1所示，保持悬挂的钩码个数不变，也就是保持拉力大小不变，向左或向右移动悬挂钩码5的绳索6，弹性条的弯曲幅度随之而变，说明力的作用效果与力的作用点有关；

3、研究力的作用效果是否与力的方向有关：

可以仍然如图1所示，改用较长的绳索，将绳索绕过定滑轮向上拉，可观察到弹性条7的弯曲方向变成向上，说明力的作用效果与力的方向有关。

最好如图2所示，将弹性条插接在底座的底部插接口中，在绳索下悬挂相同个数的钩码，将绳索绕过右侧的定滑轮向右拉，弹性条向右弯曲，再将绳索绕过左侧的定滑轮向左拉，弹性条变成向左弯曲，说明力的作用效果还与力的方向有关。