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)

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

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。

對滑輪邊仔的空縫共索仔穿過去,

共伊縛予牢。

閣來縛置寶特瓶的頷頸部分。

另外一爿嘛縛落去,滑輪愛平喔。

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。
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