课外实验活动
一、测量尼龙丝的抗断拉力
在商店里买来了尼龙丝，但不知道它的抗断拉力。如果你手边只有一个质量为 1 千克的重物和一只量角器，你能测出尼龙丝的抗断拉力吗？
如图 10–22 所示，把 1 千克的重物挂在一段尼龙丝的中点。根据力的平行四边形法则，你可以找出 F 和 G 的关系式。
用手拉着尼龙丝的另一端，并沿着箭头 a 所示的方向拉尼龙丝，当逐渐拉紧尼龙丝时，α 角增大，力 F 也随着增大。用量角器量自尼龙丝刚刚被扯断时的 α 角，就可以知道尼龙丝的抗断拉力。
二、滴水法测重力加速度
利用水滴下落可以测出重力加速度，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头正下方放一个盘子，使水滴落到盘子上，要把盘子垫起来，以便能清晰地听到水滴碰到盘子的响声。
细心地调整阀门，使第一个水滴碰到盘子的瞬间，第二个水滴正好从阀门处开始下落。你一边听水滴碰盘子的响声，一边注视着阀门处的水滴，就很容易做到这一点。这样调整好之后，水滴从阀门落到盘子经过的时间，就正好等于相继滴下的两个水滴之间的时间间隔。
数出在半分钟或一分钟内滴下的水滴的数目，或者测出下落 50 ~ 100 个水滴经过的时间，就可以算出水滴下落的时间 t。用米尺量出水滴下落的距离 h。将 t、h 值代入公式 h = \(\dfrac{1}{2}\)gt2 中，就可以计算出重力加速度 g。
三、用秒表测量玩具手枪子弹射出的速度
根据你学过的竖直上抛运动的知识，用一只秒表就可以简便地测出玩具手枪子弹射出的速度。
让子弹从枪口竖直向上射出，用秒表测出子弹从射出枪口到落回原地经过的时间 t。设子弹射出的速度为 v0，子弹从射出到落回原地所用的时间
\[t = \frac{{2{v_0}}}{g}\]
由此可以求出子弹射出的速度
\[{v_0} = \frac{{gt}}{2}\]
用这种方法测出玩具手枪子弹射出的速度。
四、用尺测量玩具手枪子弹射出的速度
根据你学过的平抛运动的知识，用尺可以简便地测出玩具手枪子弹射出的速度。
让子弹从高度为 h 的地方水平射出，用卷尺量出子弹落地处到射自处的水平距离 l 和高度 h。如果子弹的射出速度 v0，那么，
\[h = \frac{1}{2}g{t^2}\]
\[l = {v_0}t\]
由此可以求出子弹射出的速度
\[{v_0} = l\sqrt {\frac{g}{{2h}}} \]
用这种方法测出玩具手枪子弹射出的速度。
五、估测自行车受到的阻力
骑自行车时，如果停止用力蹬脚踏板，由于受到阻力，自行车在水平路面上前进一段路程就停下来。设计一个实验，测量自行车在这段路程里所受的平均阻力。在这个实验里，你要测量些什么？实际测量一下，你自己或你的同学骑自行车停下来时，在这段路程里受到的平均阻力是多少？
六、验证向心力公式
用下面的方法可以验证向心力公式。如图 10–23 那样，把尼龙绳穿过圆珠笔杆，在绳的两端分别拴上大小不同的两个石块。手握笔杆，抡动小石块，使它做匀速圆周运动，并且使大石块的位置保持基本上不动。这时使小石块做匀速圆周运动的向心力就等于大石块的重量（想一想，为什么）。把小石块转动的半径 r 改变三次，测出每次的 r 和每次小石块转动 20 圈所用的时间 t。算出小石块各次转动的角速度 ω，再测出大石块的质量 M 和小石块的质量 m。利用以上测得的数据算出每次小石块做匀速圆周运动所需的向心力 mrω2，看看是否都等于大石块的重量 Mg。
要注意，一定要把石块拴牢靠，以免实验时石块飞出，发生意外。
七、制作杆秤
学习了物体平衡的知识，你可以自己制作一把杆秤。
取一根 30 ~ 50 厘米长的细木棍作秤杆，一个质量 1 千克左右的物体作秤锤。照图 6–26 那样先确定秤钩和提纽的位置。然后在秤钩不挂物体的情况下，把秤锤挂在秤杆上，提起提纽，使秤杆平街，这时秤锤的位置就是秤的零刻度 A 点（这点也叫定盘星）。再把质量为 1 千克的物体挂在秤钩上，调整秤锤的位置，使秤杆平衡，这时秤锤的位置就是秤的 1 千克刻度点。再在秤钩上挂质量为 2 千克、3 千克的物体，使秤杆平衡，找出 2 千克、3 千克刻度的位置。你将发现这几个刻度间的距离是均匀的（为什么，请同学们自己证明）。根据这个规律，你可以在秤杆上找出 4 千克、5 千克等刻度的位置，把每千克刻度间的距离等分成 10 份，每份问的距离就代表 0.1 千克，这样你的杆秤就做成了。
把你制作的杆秤跟商店里层的秤核对一下，看看你的杆秤用起来准不准？
如果要增大杆秤的称量范围，想一想应该怎么办？
八、研究小球滚下的位置
如图 10–24 所示，让小球从斜面上某一位置滚下，如果小球在运动中受到的摩擦阻力很小，可以忽略不计，你能否预计出小球落在地面上的位置？在你预计的位置上放一个塑料杯子，看看小球滚下时是否落入杯中，这个实验说明了什么问题？
物理学是一门以实验为基础的科学。在中学物理课程中，学生实验也是学好这门课程的基础，同学们对它的重要性要有足够的认识。关于实验的重要性和如何做好实验，在本书的《引言》中已经讲过了，希望同学们认真阅读这部分课文，在做实验的时候切实按照课文中的要求去做。这样，你们将越来越深地从实践中体会到自己动手做实验的重要，不断地学到许多用其他方式学不到的知识和技能。
发布时间：2025/12/2 上午7:58:49 阅读次数：53
