多功能平衡尺,调查报告.doc

科研创新成果多功能平衡尺研究报告项目制作人：刘新民1. 项目名称：多功能平衡尺2. 项目提出的背景小学科学中的力学主要是简单机械杠杆、滑轮、轮轴、还有研究物体所受的重力、摩擦力、弹力、物体受水的浮力等，这些实验操作大部分要通过杠杆和支架来完成，再加上有的实验用手操作，不稳定，影响读数的准确性，例如弹簧称的读数、温度计的读数等，我们可以把它们挂在支架上，读数更准确。实验室有相应的器材但功能比较单一，我们可以把工作原理相同的几种器材进行整合，从一种功能变成多种功能，携带比较方便，又减少占用空间，还节约资源又环保。因此提出了该项目。3. 项目设计思路用比较重的硬木头做底座，在底座的侧面装个铁钩，以便勾弹簧称做研究摩擦力实验；在底座的上面钻个孔，钻大约三分之二深，然后在孔中装一根上窄下宽的木条作支柱，在支柱的上方钻个大约直径为5毫米的孔，然后穿一截光滑的螺丝，在支柱上装上一个撑勾，以便固定平衡尺做成支架，可以做使用弹簧称实验，研究物体的重力和物体受到水的浮力实验；用长40厘米，宽3厘米，厚1厘米的木条做平衡尺，在它的正中央钻个直径为5毫米的孔，在孔内加润滑油，减小支点处的摩擦，使平衡尺摆动自如，在平衡尺的两端分别装一个可以调节的螺母，可以调节杠杆使之平衡，在它的下边等距离装两个铁圈和六个铁钩挂钩码，支点两边各一个铁圈和三个铁钩，把平衡尺用螺丝栓在支柱上，就可以做实验了，用它可以研究杠杆实验；再做两个同样的天平盘挂在杠杆两端做成天平，可以称物体的质量。4. 项目的科学原理（1） 杠杆平衡原理。（2）三角形的稳定性。5. 项目摘要以及操作方法（1）项目摘要：该多功能平衡尺主要由底座、支柱、平衡尺、天平盘、撑勾四部分组成。用它可以做研究杠杆平衡条件实验；可以做研究杠杆实验（省力杠杆、费力杠杆、既不省力也不费力杠杆）；可以做天平实验；还可以用撑勾把平衡尺固定当支架，用它可以做使用弹簧称实验，测量物体的重量及物体受水的浮力实验，做测量水的温度实验，还可以做滑轮等实验。（2）操作方法做杠杆平衡实验：先调节平衡尺两端的螺母使之平衡，再在平衡尺的支点两边的不同位置挂不同个数的钩码使平衡尺平衡，分别记下钩码个数和离支点格数，反复几次，发现杠杆尺平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂。做杠杆实验：A. 省力杠杆：把左边的钩码看作阻力，右边的钩码看作动力；在支点的左边一格处挂四个钩码（阻力），在支点右边四格处挂一个钩码（动力），平衡尺就能平衡，非常省力，得出结论：当动力臂大于阻力臂时省力。B. 费力杠杆：在支点左边四格处挂一个钩码（阻力），在支点右边一格处要挂四个钩码（动力），平衡尺才能平衡，非常费力，得出结论：当动力臂小于阻力臂时费力。C. 既不省力也不费力杠杆：在支点左边两格处挂两个钩码（阻力），在支点右边两格处要挂两个钩码（动力），平衡尺才能平衡，阻力和动力相等，得出结论：动力臂等于阻力臂时既不省力也不费力。天平实验在平衡尺两边离支点等距离处分别挂一个盘，再在天平的左盘放重物右盘放砝码使天平平衡，根据平衡原理“动力动力臂=阻力阻力臂”由于动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力，即天平左盘物体的质量等于右盘砝码的质量。做与支架有关的实验用支柱上的撑勾把平衡尺固定起来，就可以做与支架有关的实验了，例如把弹簧称挂在支架上做使用弹簧称实验，把温度计挂在支架上做测量水的温度实验，因为这两个实验读数时，用手提着容易摆动影响读数的准确性，产生误差；把它们挂在支架上读数，可以减少读数误差；还可以把滑轮或绳的一端固定在支架上做定滑轮或动滑轮实验、物体重力实验、物体受水的浮力实验等。研究摩擦力大小实验 把该装置的底座拆下来，用弹簧称勾住底座侧面的铁圈，在光滑左面上匀速拉动，记住读数；再在底座上放一个钩码，再匀速拉动弹簧称，记住读数；然后在桌面上垫一块毛巾，在勾住底座匀速拉动，记住读数，由于是匀速运动，所以摩擦力的大小可以用弹簧称的以表示。最后比较物体得出实验结论：摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和物体所受的压力有关。6. 项目的创新点或改进点在传统实验器材的基础上，把工作原理相同的实验器材进行整合，使用方便；把外观做得更完美些，在支点处加润滑油，以减少摩擦而影响实验效果，底座在原来基础上还要加重一点，支柱应设计成上窄下宽的形式以增强装置的稳定性，在平衡尺的下面装铁钩和铁圈等。7. 项目研究实际意义 利用现代教育中整合的思想，把工作原理相近的实验器材进行整合，实现一体多用，携带方便，减少占用空间，增强环保。8. 他人同类情况研究调查通过各种网站查询，发现有类似的实验器材，但功能比较单一，学术研究也只研究它的某一功