自制“力的合成与分解”演示器

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力的合成和分解是高一物理的力学的重点实验，教材中的演示实验存在以下不足：（1）没有实验支架，不易固定橡皮条和滑轮；（2）不易准确的确定两个分力的方向；（3）下面绳子上的钩码容易和桌面接触，影响实验结果；（4）不易演示分力大于合力的情况；因此可操作性不强。为此，笔者自制了力的合成分解演示器，如图1所示：

1 木板1的制作

取一块长约60cm、宽约40cm、厚约1cm的木板，用圆规作一个半圆，圆心在木板的中心线上，沿半圆开一个小缝，此小缝用来固定和移动三个滑轮。滑轮的转轴可以沿圆弧移动，用来调整两分力的方向和合力的方向。

2 木板2制作

取一块长约60cm、宽约40cm、厚约1cm的木板，沿中心竖直开个小缝，固定在支架上，此小缝用来上下方便调整角度盘的位置，以便记录橡皮筋末端的位置。在小缝的正下方钻一个小孔，用螺母穿过作为橡皮筋的固定点，右下方做个正方体盒子，用来装钩码。在两块长方体之间，用一个宽度约2cm厚1cm长约60cm的小木条，用胶链连接成一个整体，使上下两块可以折叠。用支架把它固定。

3 角度盘和滑轮的制作

用一块薄铁皮把它做成一个直径为20cm的量角器的形状，用白油漆在上面标出特殊角度和圆心，在后面用电焊把直径为5mm螺丝固定在其中央(带螺母)，做成一个角度盘（图2，a）。

用实验室的滑轮把轴用铁丝替换，把轴心和螺丝用电焊连接，用来在木板上固定和移动滑轮。螺母都用蝴蝶形的，可以用手旋转。做三个这样的滑轮(图2，b)。

4 连接小木条的制作

用宽度约2cm、厚约1cm、长约60cm的小木条两条，把其中一条从中间锯断，重叠起来左右对称地用螺母固定，后面被锯断的两条可以转动到和前面那条垂直，用来使上下两块木板折叠和展开为一个平面(图3)。

用铰链把小木条和木板1、2连接起来，使竖直小缝和上面圆心在一条竖线上，整个装置就做好了。

5 此装置的优点

(1)可视性较好，整个装置很大，可演示的力的范围大；

(2)容易方便的调节记录橡皮筋末端的位置和滑轮的位置，记录合力和分力的方向；

(3)可以演示分力等于或大于合力的情况，钩码被举得高高的，滑轮和钩码可以移动的空间很大，不容易与桌面接触；

(4)可以方便地携带钩码，不用再带钩码盒；

(5)使用时把木板1支起来，转动小木条后面木条，使木板1和2在一个平面上，不用时可以把装置折叠起来，缩小了器材占用的空间，保存方便。

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