初中物理实验题讲解：摩擦桩和“一纸托千斤”

更新于：2014-02-05 17:11:37

　　【器材】

　　木桶（或铁皮桶），砂子，一端安有圆木板、另一端削尖的木桩，重物（砖块或石块），铁管（外径约4厘米，长约30厘米），铁箍（内径4厘米），木支架，一端安有圆木盘的圆木棒（外径略小于4厘米），牛皮纸，细绳。

　　【操作】

　　（1）在木桶内装满砂子，稍稍压紧砂子，用色粉笔在木桩上标上桶深的记号。

　　（2）把木柱的尖端用力插入桶内细砂中，使棒上的标记离桶口十多厘米处时不再下插，在木桩上端的圆木板上堆放重物，可看到木桩仍在原高度，并未产生明显的下沉现象。

　　（3）在铁管上套上铁箍并使之固定，将铁管插入木支架的圆孔中，（圆孔大小恰好能使铁管插入而把铁箍卡住），使铁管下端离地5～10厘米。

　　（4）在铁管下端扎上牛皮纸蒙住管口，向管中倒入约10厘米深的砂子，将带有圆木盘的木棒插入铁管，并压着圆盘来回转动几下，把砂子压紧些，然后再在木盘上压重物，甚至坐上一二个人，铁管下端的牛皮纸仍不会被压破。

　　实验表明，紧压的砂子与木棒、与铁管内壁间产生的巨大摩擦力支承了重物。

　　【注意事项】

　　所用铁管的内壁粗糙一些为好。如果没有合适的金属管，可用壁较厚实的中间打通的竹管代替（其内壁最好用刀刻划得粗糙一些），利用竹节的凸出部分卡在支架的圆孔中，管外箍几匝铁丝予以加固。

　　【备注】

　　摩擦桩和“一纸托千斤”实验很容易引起学生的兴趣，这两个实验不但能说明摩擦力与压力之间的关系，还能演示巨大摩擦力作用的效果。