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1蘇科版初中物理中的杠桿實驗
在教材中，該實驗安排為學生分組實驗，并且要求在九年級上學期的第一周就要完成．具體步驟是:(1)通過實驗會讓學生調節桿杠，讓杠桿在水平位置達到基本平衡，因為這樣便于從杠桿上直接讀出力臂的大小;(2)把一定的鉤碼掛在杠桿左側，用彈簧測力計在某一位置豎直拉住杠桿，當杠桿達到水平位置平衡時，記錄下測力計數據;(3)通過變換鉤碼數量，或調整塑料卡子改變鉤碼的位置，或調整塑料卡子改變彈簧測力計的位置，重復上述步驟;(4)記錄三組數據，然后進行數據分析．
1．2杠桿平衡條件的定量計算
杠桿平衡的條件是:F1L1=F2L2，只要有3個物理量，就可以通過公式運算出來第四個物理量．該階段實驗的難度在于:(1)杠桿示意圖要準確;(2)單位需要做到統一;(3)保證測量直尺的密度準確均勻．核心是討論杠桿的平衡問題，桿杠得以保持平衡的條件是:F1L1=F2L2，如果杠桿達不到平衡條件，可以將杠桿的支點向乘積較大的一方移動．
1．3杠桿實驗中出現的問題
(1)實驗設備對平衡的影響．平衡實驗設備一般搭配的塑料卡子，但是這會影響到桿杠平衡的精確度．一般來說，塑料卡子約在0．2克，這對平衡造成的影響是不可以小看的，因為這會直接影響到定量計算的精確問題．關于這一問題的解決方法，可以變換質量更輕的棉線圈取代設備自帶的卡子．這可以大大減少實驗的誤差問題．(2)杠桿平衡的判斷問題．老版教材采用的是用鉤碼代替作用力F1和作用力F2，沒有使用彈簧測力計．雖然使用鉤碼既方便又便于觀察，但是難以連續改變作用力F1和作用力F2的大小，力臂測量的不準確也會直接影響到定量計算的準確問題．因而，新版教材已改進為左端用鉤碼，右端用彈簧測力計向下拉動進行實驗．但是彈簧測力計在右端倒置使用時由于受彈簧測力計彈簧、鋁質滑片和外殼的影響會使測得的拉力要小一些．建議教師使用彈簧測力計在左側(與鉤碼在同一側)施加拉力作用，正置使用，在豎直方向上調零，學生也比較熟悉．而且可以嘗試用彈簧測力計斜向上拉杠桿，直至杠桿在水平位置平衡，記下此時的動力、阻力、阻力臂的值，需要借助刻度尺及三角板輔助測量出動力臂的值，體會為什么實驗中要調節杠桿在水平位置平衡．
2杠桿實驗的教學反思和后繼實驗
2．1保證桿杠實驗的準確度
杠桿屬于力的研究范疇，但力是一個比較抽象的概念．杠桿平衡實驗就是為了讓學生深切的體會力和力的作用，但是力臂也是需要考慮的問題．總結上面的實驗問題可以看出，其中核心問題還是在于測量和計算的精確問題．在實驗前，教師要求學生調節杠桿到水平位置的原因也就是考慮到桿杠自身的重力對平衡造成的影響．傳統的做法是要求學生實驗3次，最后來求平均值，以此方法減少誤差．但是很顯然，這樣的做法依然是存在問題的．筆者認為實驗的次數可以加大到約10次左右，同時也對記錄數據的表格進行了改變．
2．2教學過程中的問題意識
杠桿屬于簡單機械，要求學生在觀察中發現問題和尋找解決方式，這是蘇科版初中物理教材獨特的設計模式．因此教材設定了實驗活動的內容，不僅有探究、觀察、實驗，還有討論、交流和評估等內容．因此，在課堂中引導學生提出問題，并想辦法解決是教師的重要責任．比如在實驗中遇到圖1出現的問題:怎么在不改變O點右側的數據，同時保持左側第幾個鉤碼不變，需要將另外2個鉤碼移到到其下方?這一問題是考察學生在限定性條件下，如何動腦筋解決問題．根據杠桿平衡的條件F1L1=F2L2，通過相應的計算可以得出答案為第2格．另外，教師也可以根據具體的教學情況，詢問學生一些通過實驗才能讀出的問題．比如問:(1)平衡螺母的在杠桿平衡實驗中的作用是什么?(2)為什么需要調節杠桿到水平位置?(3)如果掛好鉤碼后，是否可以再次調整平衡螺母?
2．3杠桿平衡實驗在生活中的應用問題
實驗的目的就是為了讓學生在生活中可以靈活地運用所學知識進行常識性判斷，杠桿平衡實驗尤其表現出在生活中的適用性．最簡單的應用問題就是，學生可以依據杠桿平衡的條件準確地判斷費力桿杠、省力杠桿和等臂杠桿．即當F1×L1=F2×L2時，若L1＞L2，那么F1＜F2，該杠桿就是省力杠桿;若L1＜L2，那么F1＞F2，那么該杠桿就是費力杠桿;若是若L1=L2，F1=F2，那么就是等臂杠桿．經歷過杠桿平衡的實驗，學生至少應該能夠繪畫出杠桿示意圖，并且能夠通過分析數據，得出一定的平衡規律．同時，學生還應該關注生產生活，了解杠桿在生活中的作用，比如我國古代的舂和桔槔就是善于運用杠桿的結果．
3結語
綜上所述可以看出，雖然杠桿平衡實驗看起來簡單，但是后面可以挖掘的學問卻是很大的．根據多年的教學經驗，筆者認為杠桿平衡的實驗需要有下列幾個關鍵問題:(1)教材中關于杠桿的實驗設計有可以改進的地方，教師不可以固步自封，而是要勇于突破教材的權威性;(2)杠桿平衡條件的定量計算可以通過多方面的努力達到精確;(3)杠桿實驗可以折射出實驗本身、課堂本身和生活應用三方面存在的問題，教師需要擴大實驗的可控制范圍，讓學生在生活中都可以巧妙地運用到實驗結果。
作者：張秀春 單位：高郵市贊化學校