郭嘯天
《比較韌性》實(shí)驗(yàn)涉及4種材料,具體方法是在木片、卡紙片、鐵片、塑料片的一端用重物壓著,另一端掛上一個(gè)鉤碼,通過觀察四種材料片伸出5 cm、10 cm、15 cm時(shí)的彎曲程度,從而來比較它們的韌性(如圖1)。筆者在實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)要找到厚度和寬度相同的4種材料片有一定的難度,就算找到或是制作出了合適的材料片,如何在前端掛上鉤碼又是一個(gè)難題。
實(shí)驗(yàn)材料
1個(gè)大小合適的紙盒(紙盒的長度不能超過吸管)、4根吸管、3根相同粗細(xì)的材料棒(塑料棒、木棒、鐵棒)、3根小皮筋、1把直尺、1支記號筆、1把剪刀、1張A4紙、細(xì)棉線、50 g鉤碼、雙面膠、透明膠若干。
實(shí)驗(yàn)制作
1.先用直尺確定紙盒相對兩面6個(gè)孔的位置,小孔距離紙盒上沿2 cm,小孔間距5 cm,用剪刀打好孔并插入吸管(如圖2)。
2.用細(xì)棉線分別將小皮筋綁在距離3種材料棒一端的0.5 cm處,用記號筆分別在3種材料棒上標(biāo)出5 cm、10 cm、15 cm的位置(如圖3)。
3.在A4紙上劃出一系列長15 cm、等間距的平行線?!傲憧潭取本嚯x紙張上沿2 cm,使“零刻度”與紙盒的上沿相平。用雙面膠將A4紙粘在紙盒上,超出部分用剪刀裁去。用雙面膠將剩余的一根吸管粘在紙盒與A4紙之間,以便讓紙張平整。
4.在紙盒中放入若干鉤碼,用膠帶封好。將3根材料棒分別插入3根吸管,掛好鉤碼,調(diào)節(jié)伸出長度,即可比較材料韌性。
實(shí)驗(yàn)方法
1.將紙盒置于桌面上,使紙盒邊緣與桌子邊緣相平。
2.將吸管插入紙孔,使吸管平的一端與紙盒孔邊緣相平。
3.將3根材料棒分別以塑料棒、木棒、鐵棒的順序依次插入3根吸管中。
4.將3個(gè)50 g的鉤碼分別掛在塑料棒、木棒、鐵棒末端的小皮筋上。
5.將3根材料棒分別伸出5 cm、10 cm、15 cm的距離,觀察時(shí)視線平視,即可比較三者的韌性(如圖4)。
實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
可以保證裝置的穩(wěn)定性和實(shí)驗(yàn)的公平性,在調(diào)節(jié)材料棒的伸出長度時(shí),保持一致性。
裝置操作簡單,可以重復(fù)使用。材料棒末端的小皮筋上可以自由懸掛重物,非常適合開展分組實(shí)驗(yàn)。材料棒的彎曲程度明顯,易于觀察、對比,便于得出結(jié)論。
便于進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn),加深理解。分別用1根、2根、3根塑料棒,在末端均掛1個(gè)50 g的鉤碼,驗(yàn)證材料粗細(xì)對韌性的影響。