巧用日光燈支架做機械能轉化實驗

人教課程標準實驗教科書九年級物理第十五章第四節《動能和勢能》，第五節《機械能及其轉化》，課本上安排了多個實驗。我所在的學校沒有合適的實驗器材，我就利用學校退下來的廢舊日光燈的支架，製作了一個簡易的實驗裝置，此裝置雖然簡單，但可完成多個相關實驗，且材料好找、製作方便，可大量製作，便於讓學生進行分組實驗，提高課堂教學效果。

材料：廢普通日光燈支架內側部分（反光蓋，長120㎝，取下日光燈管，便可拆掉反光蓋，如圖所示）、彈簧（長10㎝左右）。

製作：

1．分別在反光蓋的15cm處，55cm處，115cm做記號；

2．用鋸條在反光蓋的各確定位置處兩側各鋸一條縫（便於彎折）；

3．根據彈簧的直經在最後5cm的適當位置打一小孔（用於固定彈簧，孔的大小依彈簧而定）；

4．最後把它彎製成如圖所示形狀，固定好彈簧即可。

能夠完成的實驗：

1．探究：動能的大小與什麼因素有關？

在上述裝置上，再新增質量不相等的兩個鐵球、一個木塊即可。實驗過程如下：首先讓同一鐵球分別從斜面的不同位置滾下，撞擊放在平面上的木塊，觀察木塊被撞的距離，撞的越遠說明動能越大，從而得出質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；然後分別讓質量不等的兩個鐵球，從斜面的同一位置滾下，撞擊放在平面上的木塊觀察木塊被撞的距離，撞的越遠說明動能越大，從而得出運動速度相同的物體質量越大，它的動能就越大；最後綜合分析前兩組實驗，得出最終的結論。

2．動能和勢能的相互轉化

此實驗只需新增一個鐵球。實驗過程如下：讓鐵球從斜面的某一位置滾下，在下落過程中，鐵球的重力勢能轉化為它的動能，鐵球在平面上運動撞擊彈簧，使彈簧發生彈性形變，鐵球的動能轉化為彈簧的彈性勢能；彈簧恢復原狀，鐵球被彈回，彈簧的彈性勢能轉化為鐵球的動能；鐵球繼續運動，衝上斜面，鐵球的動能轉化為它的重力勢能。這樣就把動能與重力勢能的相互轉化，動能與彈性勢能之間的相互轉化分析清楚了。

說明：讓斜面和平面的長度相差不多，主要是在做動能和勢能相互轉化的實驗時，鐵球返回時，能衝上斜面；實驗時選取的球直徑要大於彈簧的內徑，以防球被彈簧卡住，導致實驗無法進行。

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選自：《初中物理自制教具》