研制有理 探知有效——自制“压力方向显示仪”在教学中的妙用

◎浙江省宁波市江北中学 俞丽雅

在华师大版八年级上册第二章《压力压强》第1 节《压强》的教学中，我发现学生难以理解“压力的方向垂直于受力面指向受力物体”这一知识点。

为了直观地显示压力的方向，我自制了一套简易教具——“压力方向显示仪”。

一、制作材料

木材若干、薄钢尺、记号笔、砝码、白纸等，如图1 所示。

二、制作方法

制作一个长55 cm、宽40 cm、高50 cm 的木架，在左侧木段上自上而下依次开四个槽（第一个糟与底部平行，后三个糟向左倾斜一定角度），在右侧木段上开一个与左侧木段第一个槽等高的槽，每个槽的宽度略大于薄钢尺的厚度，便于演示时薄钢尺架在槽内。

三、实验操作

1.在木架的板上贴一张白纸，把薄钢尺架在左、右木段的第一个槽内，如图2 所示。

2.沿着薄钢尺的上表面在白纸上画一条直线，代表受力面，在薄钢尺的下表面垂直于木板粘一支记号笔（取掉笔盖），如图3 所示。

3.把砝码放在薄钢尺上，薄钢尺由于受到重物的压力发生形变，压力的方向就通过记号笔在白纸上表示出来了，如图4 所示。

4.将薄钢尺架在左侧木段的第二个槽内，改变薄钢尺的倾斜程度，模拟受力面是斜面的情形，重复上述操作，如图5 所示。

5.再次改变薄钢尺的倾斜程度，重复上述操作。

6.如图6 所示，观察白纸上标记的三条痕迹的方向，引导学生得出：压力的方向垂直于受力面并指向受力物体。

四、使用拓展

通过观察白纸上记号笔的痕迹，我们还能判断压力的大小：痕迹越长，压力越大。因此，利用此教具还能探究“放在不同倾斜程度的斜面上的同一物体，产生的压力大小与斜面倾斜程度的关系”。

五、装置优点

1.该教具能将抽象的压力方向直观地表示出来，还能用来探究压力大小与斜面倾斜程度的关系。

2.制作材料简单易得，成本低，易组装，可供学生反复使用，操作方便。

3.学生通过参与设计、制作、演示，提升了动手能力和实践能力，发散了思维。