探究吊扇受力的秘密

探究吊扇受力的“秘密”一、问题的提出：春天悄然无声地走了，夏天急急的赶来，送来了炎热的骄阳，烧烤着大地。今年的夏天格外的热，今天我跟妈妈一起去赶集，热的满头大汗，回到家里我便打开吊扇，安适的躺在床上，觉得一股股清凉的风迎面而来，我感到十分惬意。蓦地，我仰头看见吊扇一转一转的，摇摇欲坠，能听到天花板的“吱吱”声，我立刻紧张起来，吊扇工作的时候会不会对天花板的拉力变大，这个大的力会不会让天花板承受不住？吊扇会不会掉下来？为什么在吊扇不工作时就没有这样的情况，这难道跟吊扇受力的情况有关？二、猜想我们在八年级学习了力。力是物体对物体的作用，使物体的运动状态发生改变或改变物体的形状，物体间力的作用是相互的。我们做过《二力平衡》的实验：把小车放在光滑的水平面上，将托盘分别挂在小车的两侧，使之自由在桌边垂落，向挂在小车两侧的托盘里加砝码，分别使两托盘里的砝码质量相等、质量不等，发现质量相等时小车静止。再把小车在水平桌面上扭转一个角度释放，发现小车转动。最终发现力的大小相等，方向相反，二力作用在同一物体上，且在同一直线上时才能让小车保持静止。即作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。于是我就猜想家用吊扇对悬点有拉力作用，可能是吊扇在工作时和不工作（静止）时，受力不同。在正常转动时吊扇对悬点的拉力比不转时要大，因此会导致转动时吊扇掉下来发生危险。于是我设计了如下实验。三、吊扇受力的实验图一：吊扇不工作的受力情况图二：吊扇工作时的受力情况表一：探究吊扇受力实验器材吊扇模型（自制）、弹簧测力计、线绳、电池、导线实验步骤1、我先将弹簧测力计示数较零，轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳，将模型吊扇用细线吊起，再在细线末端打一个小圈，将模型吊扇用弹簧测力计的挂钩吊起，使它坚直垂落，待静止后，读出弹簧测力计的示数F1；2、再把模型吊扇的电动机用导线接在电池上，让叶片转动起来，读出此时弹簧测力计的示数F2；3、把两次弹簧测力计的拉力进行比较。现象发现F1=2.3NF2=1.6N结论吊扇正常转动时对悬点的拉力比不转时要小。分析：实验过后，我百思不得其解，想了很久，我认为可能是做实验时哪里出了差错，便又重新进行了几次实验，实验结果十分相像，误差并不大。我推想大概是因为旋转时，通过扇叶将空气推向下方，使空气流动，因为作用力和反作用力是相互存在的，扇叶将空气推向下方的同时，扇叶也受到空气的反作用力，即风扇整体也受到一个向上的推力，也就是说拉杆受到的拉力将减小。为了更进一步的证实风扇转动时是否受空气的反作用力，我又找来一辆小车和一个台式玩具电风扇进行下列实验表二：检验风扇工作时是否受空气的反作用力器材小车、台式电风扇实验步骤1、将小车放在写字台上，台式电风扇放在小车上；2、将台式电风扇的电源插头插在插座上；3、闭合台式电风扇的开关，让电风扇转动；4、记录观察到的现象。现象小车载着台式电风扇向吹出风的相反方向运动。结论电风扇转动，由于力的作用是相互的；则台式电风扇随小车向吹出风的相反方向运动，因此该现象说明了电风扇在工作时确实受到空气的反作用力。四、结论图三：吊扇不工作的受力示意图图四：吊扇工作时的受力示意图如图所示：吊扇在不转动时，拉力与重力相等（图三）；当电风扇转动时，风扇叶对空气施加了一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力；此时风扇叶受到了三个力的作用，重力G、天花板的拉力F拉、空气对扇叶施加的力F空，吊扇受到的三个力：G=F空+F拉，所以G＞F拉（图四），根据力的作用是相互的，吊扇受到天花板的拉力等于天花板受到的拉力，所以吊扇在工作时和不工作（静止）时，受力不同。在正常转动时吊扇对悬点的拉力比不转时要小．这就证实了之前我的猜想是错误的。通过亲自实践，我又学到了很多知识，培