第一单元 工具和机械
1、指出下列各杠杆类工具的支点、用力点和阻力点。
2、在研究杠杆作用的实验中，使用的实验器材有杠杆尺和足量钩码。因为杠杆尺上有支点，左右两边都有到支点距离的标志，我们可以先确定（杠杆尺左边）一个点为阻力点，并悬挂一定数量的钩码，这时杠杆尺将失去平衡；再选择杠杆尺右边一个点作为动力点试挂钩码使杠杆尺恢复平衡。改变阻力点或阻力点出悬挂的钩码数多做几次，并将每次实验情况记录如下表：
左边（阻力点）情况
右边（用力点）情况
用力情况
钩码
个数
阻力点到支点的距离
（格数）
钩码
个数
阻力点到支点的距离
（格数）
省力、费力或
既不省力也不费力
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：杠杆尺平衡时，（左边的钩码数）乘以（格数）等于（右边的钩码数）乘以（格数）。当（用力点到支点的距离）大于（阻力点到支点的距离）时，杠杆(省力)；当(用力点到支点的距离)等于(阻力点到支点的距离)时，杠杆既不（省力）也不（费力）；当（用力点到支点的距离）小于（阻力点到支点的距离）时，杠杆（费力）。
3、指出下列各轮轴工具的轴和轮。
4、在研究轮轴作用的实验中，使用的实验器材有铁架台、大小轮各一个（大小轮直径最好成倍数关系）和足量钩码。实验时，先将大小两轮固定在铁架台上（以小轮为轴），然后把一定数量的钩码挂在轴上，看成要克服的阻力，再在轮上挂钩码，看成是我们用的力。改变轴上所挂钩码数多做几次，并将每次实验情况记录如下表：
实验次数
轴上钩码个数（阻力）
轮上钩码个数（动力）
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：在轮轴的（轮）上用力时省力。
5、在研究轮轴作用的实验中，使用的实验器材有铁架台、大小轮各一个（大小轮直径最好成倍数关系）和足量钩码。实验时，先将大小两轮固定在铁架台上（以小轮为轴），然后把一定数量的钩码挂在轮上，看成要克服的阻力，再在轴上挂钩码，看成是我们用的力。改变轴上所挂钩码数多做几次，并将每次实验情况记录如下表：
实验次数
轮上钩码个数（阻力）
轴上钩码个数（动力）
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：在轮轴的（轴）上用力时费力。
6、在研究轮的大小对轮轴作用的影响的实验中，使用的实验器材有铁架台、大小不同轮（这些轮直径最好与轴的直径成倍数关系）和足量钩码。实验时，先将轮和轴组合固定在铁架台上，然后把一定数量的钩码挂在轴上，看成要克服的阻力，再在轮上挂钩码，看成是我们用的力。改变轮大小多做几次，并将每次实验情况记录如下表：
实验次数
轮上钩码个数（阻力）
轴上钩码个数（动力）
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：当（轴）一定时，轮越大越(省力)。
7、在研究定滑轮作用的实验中，使用的实验器材有铁架台、滑轮、弹簧测力计和钩码。实验时，先将滑轮固定在铁架台的顶端，再用弹簧测力计直接提升重物（钩码）并记录所用力的大小和方向，最后使用定滑轮提升该重物并记录所用力的大小和方向。改变提升物体的重量多做几次，并将每次实验情况填入下表：
实验
次数
直接提升重物
使用定滑轮提升重物
用力大小（N）
用力方向
用力大小（N）
用力方向
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：使用定滑轮能改变用力方向，但不省力。
8、在研究动滑轮作用的实验中，使用的实验器材有铁架台、滑轮、弹簧测力计和钩码。实验时，先用弹簧测力计直接提升重物（钩码）并记录所用力的大小和方向，最后使用动滑轮提升该重物并记录所用力的大小和方向。改变提升物体的重量多做几次，并将每次实验情况填入下表：
实验
次数
直接提升重物
使用动滑轮提升重物
用力大小（N）
用力方向
用力大小（N）
用力方向
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：使用动滑轮能省力，但不能改变用力方向。
9、在研究滑轮组作用的实验中，使用的实验器材有铁架台、滑轮、弹簧测力计和钩码。实验时，先用弹簧测力计直接提升重物（钩码）并记录所用力的大小和方向，最后使用滑轮组提升该重物并记录所用力的大小和方向。改变提升物体的重量多做几次，并将每次实验情况填入下表：
实验
次数
直接提升重物
使用动滑轮提升重物
用力大小（N）
用力方向
用力大小（N）
用力方向
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：使用滑轮组既省力，又能改变用力方向。
10、在研究斜面作用的试验中，使用的实验器材有一块木板、规格相同起支垫作用的小木块若干、小车、钩码和弹簧测力计。实验时，先用弹簧测力计直接提升重物（钩码）并记录所用力的大小，再使用斜面提升该重物并记录所用力的大小。改变斜面坡度的大小多做几次，并将每次实验情况填入下表：
直接提升物体的力（N）
每次实验情况记录
实验次数
斜面坡度大小度数
沿斜面提升物体的力（N）
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：使用斜面一定省力，且斜面坡度越小越省力。
第二单元 形状与结构
1、在研究横梁的宽度与抗弯曲能力的试验中，使用的实验器材有厚度和长度相同，宽度以最窄一张为标准成倍增加的卡纸一套、规格相同的木墩两块和垫圈若干。实验时，先根据卡纸的长度固定两块木墩作为柱子，再将最窄的卡纸横搭在两个柱子上面，最后一个一个地往纸梁两墩中间的位置添加垫圈直至纸梁坠为止，数数纸梁所能承载垫圈的个数。改变纸梁的宽度（按从窄到宽的顺序最好）数数改变后纸梁所能承载垫圈的个数，并将每次实验情况填入下表：
试验次数
纸梁的宽度：厘米
承载垫圈最多的个数
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：纸梁越宽，承载垫圈的个数就越多。这个实验说明：增加横梁的宽度，可以增加横梁的抗弯曲能力。
2、在研究横梁的厚度与抗弯曲能力的试验中，使用的实验器材有宽度和长度相同，厚度以最薄一张为标准成倍增加的卡纸一套、规格相同的木墩两块和垫圈若干。实验时，先根据卡纸的长度固定两块木墩作为柱子，再将最薄的卡纸横搭在两个柱子上面，最后一个一个地往纸梁两墩中间的位置添加垫圈直至纸梁坠为止，数数纸梁所能承载垫圈的个数。改变纸梁的厚度（按从薄到厚的顺序最好）数数改变后纸梁所能承载垫圈的个数，并将每次实验情况填入下表：
试验次数
纸梁的厚度：毫米
承载垫圈最多的个数
1
2
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：纸梁越厚，承载垫圈的个数就越多。这个实验说明：增加横梁的厚度，可以大大增加横梁的抗弯曲能力。
3、在研究横梁的形状与抗弯曲能力的试验中，使用的实验器材有宽度、厚度和长度相同的卡纸若干张、规格相同的木墩两块和垫圈若干。实验时，先根据卡纸的长度固定两块木墩作为柱子，再将其中的一张卡纸横搭在两个柱子上面，最后一个一个地往纸梁两墩中间的位置添加垫圈直至纸梁坠为止，数数纸梁所能承载垫圈的个数。改变其他纸梁的形状（注意在改变形状的时候不要改变它的长度），数数改变形状后纸梁所能承载垫圈的个数，并将每次实验情况填入下表：
试验
次数
横梁改变前
横梁改变后
形状
承载垫圈最多的个数
形状
承载垫圈最多的个数
1
￣
U
2
L
3
□
……
……
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：纸梁形状改变后承载垫圈的个数总比改变前多。这个实验说明：改变材料的(形状)，可以改变材料的(抗弯曲能力)。
4、在框架结构中，三角形框架具有稳定性，四边形框架容易变形。请你对下面这些框架进行加固。（图中的箭头表示其将承受外力的方向）
第三单元 能量
1、在研究通电导线能使小磁针偏转的实验中，使用的实验器材有电源（干电池）、导线、开关和指南针。实验时，先用导线将电池和断开的开关串联起来；然后把指南针平放在实验桌上待指针停止摆动后，再将电路中的导线拉直靠在指南针的上方，与磁针指的方向一致。按下开关接通电源时，导线中有电流，我们发现：磁针发生了偏转；抬起开关截断电源后，导线中没有电流，我们发现：磁针会恢复原状。这个实验说明：通电导线会产生磁性，断电后磁性消失。
2、在研究电磁铁有无南北两极的实验中，使用的实验器材有电源（干电池）、导线若干、开关、4颗铁钉和指南针。实验时，用导线将电池、断开的开关和电磁铁串联起来；然后把指南针平放在实验桌上待指针停止摆动后，将电磁铁钉尖一端先后靠近指南针的南极和北极，接通电流观察小磁针的变化情况；将电磁铁钉头一端先后靠近指南针的南极和北极，接通电流观察小磁针的变化情况。并将每次实验情况填入下表：
电磁铁靠近指南针的磁极
对小磁针的作用（吸引或排斥）
电磁铁钉尖
南极
北极
电磁铁钉头
南极
北极
通过分析实验记录表中的实验现象，我们发现：电磁铁的一端靠近指南针的南极和北极时，不是吸引南极，排斥北极；就是排斥南极，吸引北极。如果电磁铁钉尖吸引小磁针的南极，那么电磁铁钉头就会排斥小磁针的南极；如果电磁铁钉尖排斥小磁针的南极，那么电磁铁钉头就会吸引小磁针的南极；实验说明：电磁铁也有南北两极。
3、将电磁铁的一端靠近指南针的南极和北极时所发生的现象，判断电磁铁的南极和北极。
电磁铁和指南针
相互接近的部位
接触时发生的现象
电磁铁端别
钉尖（N或S）
钉头（N或S）
钉尖与南极
钉尖与北极
钉头与南极
钉头与北极
（接触时可能发生的现象：相互排斥或相互吸引。任选一种填入表中，再判断电磁铁的南北两极。）
4、在研究电磁铁南北极与线圈缠绕方向之间关系的试验中，使用的实验器材有电源（干电池）、导线若干、开关、4颗铁钉和指南针。实验时，先用导线将电池、断开的开关串起来（注意线路中应预留缺口）；接着用铁钉和剩下的导线制作两个线圈缠绕方向不同的电磁铁，并用数字作出标识；再分别把这两个电磁铁置入电路缺口处，将电磁铁的一端靠近指南针的南极或北极，接通电流后仔细观察所发生的想象。并将每次实验情况填入下表：
电磁铁
数字标识
线圈缠绕方向
顺时针或逆时针
电磁铁和指南针
相互接近的部位
接触时
发生的现象
电磁铁端别
钉尖
（N或S）
钉头
（N或S）
①号电磁铁
②号电磁铁
通过分析实验记录表中的实验现象，我们发现：线圈缠绕方向的方向不同，电磁铁的南北极也不同。实验说明：电磁铁的两极是可以改变的，改变线圈缠绕方向，就可以改变电磁铁的南北极。
5、在研究电磁铁南北极与电池正负极的接法之间关系的试验中，使用的实验器材有电源（干电池）、导线若干、开关、4颗铁钉和指南针。实验时，先用铁钉和导线制作一个的电磁铁，再用剩下的导线将电池、断开的开关和这个电磁铁串联起来；将电磁铁的一端靠近指南针的南极或北极，接通电流后仔细观察所发生的想象。改变电池正负极的接法再做一次，将两次实验情况填入下表：
电池的接法
电磁铁和指南针
相互接近的部位
接触时
发生的现象
电磁铁端别
钉尖（N或S）
钉头（N或S）
通过分析实验记录表中的实验现象，我们发现：连接电池的方法不同，电磁铁的南北极也不同。实验说明：电磁铁的两极是可以改变的，改变电池正负极的接法方向，也可以改变电磁铁的南北极。
6、在研究电磁铁磁力大小与线圈圈数关系的试验中，使用的实验器材有电源（干电池）、导线若干、开关、4颗铁钉和大头针若干。实验时，先用导线将电池、断开的开关串起来（注意线路中应预留缺口）；接着用铁钉和剩下的导线制作4个线圈缠绕圈数不同的电磁铁，并用数字作出标识；再分别把这4个电磁铁置入电路缺口处，将电磁铁的一端靠近大头针。接通电流后，数一数电磁铁吸起大头针的颗数。并将每次实验情况填入下表：
线圈缠绕
（圈 数）
吸起大头针的颗数
磁力大小
（排 序）
第一次
第二次
第三次
平均数
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：线圈缠绕的圈数越多，电磁铁吸起大头针的颗数也越多。实验说明电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关：圈数少磁力小，圈数多磁力大；
7、在研究电磁铁磁力大小与电池数量关系的试验中，使用的实验器材有电源（干电池）若干、导线若干、开关、4颗铁钉和大头针若干。实验时，先用铁钉和导线制作一个的电磁铁，再用剩下的导线将电池、断开的开关和这个电磁铁串联起来；将电磁铁的一端靠近大头针；接通电流后，数一数电磁铁吸起大头针的颗数。增加电池的节数多做几次，并将每次实验情况填入下表：
使用电池
（节 数）
吸起大头针的颗数
磁力大小
（排 序）
第一次
第二次
第三次
平均数
通过分析实验记录表中的数据，我们发现：使用电池的节数越多，电磁铁吸起大头针的颗数也越多。实验说明电磁铁的磁力大小与电池数量有关：节数少磁力小，节数多磁力大；
8、请你写出一个制作强力电磁铁的方案。
我的设计
制作材料
增
大
磁
力
的
措
施
