小實驗明白大道理

楊尊榮

物理是以實驗為基礎的學科，而實驗的器材可以來自身邊的玩具、生活用品、學習文具等，下面介紹幾個小實驗.

■ 1. 轉盤飛出圓切線

桌上鋪一面積較大的白紙，找一形狀扁平中心有軸的圓盤. 用力在白紙上轉動圓盤，待其旋轉穩定后，用滴管在上面滴上有色液滴. 液滴由于做離心運動至邊緣后，會沿切線方向飛出. 如圖1所示，這個實驗能很好的顯示出做曲線運動的物體速度方向為切線方向.

■ 2. 水流柱畫出平拋軌跡

探究平拋運動實驗難點是平拋軌跡的獲得. 以用水流柱為例，難點是要使水流出的速度穩定. 找粗細差不多的橡皮管和吸管各一根，將其連接在一起，橡皮管另一端連接在自來水龍頭上，打開水龍頭，由于自來水水壓穩定，很容易就能獲得穩定的水流，調節吸管出水口為水平方向即可獲得拋物線，如圖2所示，用一塊玻璃板放置于與水流柱同一豎直面上，用記號筆將水流形狀描下來，即可得到平拋軌跡. 描繪軌跡是要注意記錄出水口位置，吸管的水平方向. 通過軌跡可以分析平拋運動的規律.

■ 3. 彈簧秤稱出向心力

選一根圓珠筆桿，取一根較長的尼龍線.一端系一塊質量較大的橡皮，另一端穿過筆桿，然后系在彈簧秤的秤鉤上. 調節尼龍線，使橡皮距圓珠筆桿的頂口線長為0.5 m左右. 握住圓珠筆桿，并在筆桿頭的上方盡量使橡皮在一個水平面內做勻速圓周運動. 如圖3所示，此時彈簧秤示數為橡皮做勻速圓周運動的向心力. 為盡量使彈簧秤示數穩定，彈簧秤要固定在桌面上，轉動的速度不宜過快，轉動的半徑也不能太大. 此實驗可以探究向心力大小與哪些因素有關.

■ 4. 文具演示最小速度

繩拴著一個物體在豎直平面內做圓周運動，最高點的速度必須大于某一值，即最高點有個最小速度，同學在解題時容易想當然認為繩和桿一樣，最高點速度可以為零. 做個對比實驗：將圓珠筆當作桿，橡皮套在筆尖上，將筆繞筆尾在豎直平面內轉動，在最高點時筆桿可以將橡皮頂住，使其靜止；用一段細線系住橡皮，做同樣的圓周運動，隨著轉速減緩，會發現橡皮不能做完整的圓周運動了，將橡皮用手拉到豎直平面的最高點，此時橡皮速度為零，放手后會發現橡皮直接做自由落體運動，根本不可能做圓周運動. 通過對比明白繩、桿模型的區別，并進一步分析出繩模型最高點的最小速度vmin=■.

只要開動腦筋，多做小實驗，相信每個人都能成為動手能力強，學習成績優異的學生！