動手學物理!用DIY動滑輪輕鬆掌握「功的原理」,讓學生著迷!

我是科學教練桑子研。逐工攏是實驗室。

各位理化老師逐家好!今仔日欲共大家紹介一個予學生會當「喔~原來如此!」大聲喝出來的撇步,用身邊隨手可得的物件,做一個「動滑輪」的實驗。雖然課本攏咧講「用動滑輪會使省一半的力量」,但是老師咧講,學生敢若聽無?其實這袂怪怹,因為一般教具室彼種細粒滑輪,掛個100、200公克的砝碼,根本感覺袂出來有省到力。閣講,若欲買到規班攏有得用的話,學校預算嘛是一個大問題。

莫煩惱!今仔日欲教大家用差不多200箍日圓(台幣幾十箍而已),就做得出一個予學生驚到喝出「哇!哪會遮輕!」的超有感大滑輪。用這套教材,物理課保證變得誠趣味,學生嘛會理解得真徹底!

科學的食譜

這个實驗的關鍵,竟然是置咧水電行或是五金行揣得到的物件:門窗用的小輪仔(戸車)。一組兩粒才賣350箍日圓左右,俗閣大碗。

準備物件

門窗用的小輪仔(2粒約350日圓,去五金行揣就有了)

20131003191842

其他的還有棉索(タコ糸)、寶特瓶、沙、水。

按怎做

① 先看清楚輪仔的上下方向
20131003191843

這爿是頂面喔。

② 開始做動滑輪
砝碼的部分,我是用寶特瓶裝沙佮水,算到加上滑輪剛好1公斤(10N)。重量愛夠,提起來才會有感覺。

逐家來鬥動手做囉。

20131003191836

對滑輪邊仔的空縫共索仔穿過去,

20131003191835

共伊縛予牢。

20131003191834

閣來縛置寶特瓶的頷頸部分。

20131003191833

另外一爿嘛縛落去,滑輪愛平喔。

20131003191832

最後對輪仔溝穿過另一條索仔。一頭固定置實驗架上,就大功告成了!

實驗開始!
咱先來做個對照。毋免滑輪,直接用彈簧秤吊起寶特瓶。這次的重量是1公斤,大約是10N。

你看,彈簧秤的指針確實是指在10N。

紲落來,換咱自製的動滑輪出場!


按怎?彈簧秤的數字變做5N矣!

其實這種「省一半力」的結果,看詳細一點就覺得誠理所當然。因為吊這个重物的責任,是由你(彈簧秤)和另一頭的「天花板」平分。雖然照片中是固定置架仔上,但實驗時嘛會使予學生去牽彼頭的索仔,怹就會體會到「原來省一半力就能吊起來」的功的原理,這才是真正的身體記憶。

若是能準備夠額的滑輪予逐個學生攏親手試試看,學生的理解度絕對會大進步。

透過這个實驗,請務必予學生親自感受「動滑輪省一半力,但愛牽兩倍長的索仔」這个功的原理的核心。

欲看更多關於功的原理的測量實驗,請點下面連結:

動滑車を使って仕事の原理を体感せよ!(クリップで簡単にわかりやすく実験をするコツ)

8kgが指1本で持ち上がる!?つくばで見つけた魔法の装置「かっしゃくん」(つくばエキスポセンター)

關於連繫與合作

予科學的奧妙變得閣較親民!遮有真多會使置厝裡做的趣味科學實驗佮撇步,歡迎逐家多加利用!
・關於營運者・桑子研請看
・各種合作(寫稿、演講、科學教室、電視監修、演出等)請點
・最新的文章資訊會置X (舊Twitter) 頂面發布

科學點子頻道(科學のネタチャンネル)實驗影片熱烈播送中!

3月のイチオシ実験!

  • 押し花を作ろう!:梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

書籍のお知らせ

講師・ショー・その他お知らせ

Explore

  • 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
  • 理科の教材… 理科教師をバックアップ!授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
  • Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
  • 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中!AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
  • 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
  • About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
  • お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。