“比较韧性”实验改进

郭啸天

《比较韧性》实验涉及4种材料，具体方法是在木片、卡纸片、铁片、塑料片的一端用重物压着，另一端挂上一个钩码，通过观察四种材料片伸出5 cm、10 cm、15 cm时的弯曲程度，从而来比较它们的韧性（如图1）。笔者在实际操作时发现要找到厚度和宽度相同的4种材料片有一定的难度，就算找到或是制作出了合适的材料片，如何在前端挂上钩码又是一个难题。

实验材料

1个大小合适的纸盒（纸盒的长度不能超过吸管）、4根吸管、3根相同粗细的材料棒（塑料棒、木棒、铁棒）、3根小皮筋、1把直尺、1支记号笔、1把剪刀、1张A4纸、细棉线、50 g钩码、双面胶、透明胶若干。

实验制作

1.先用直尺确定纸盒相对两面6个孔的位置，小孔距离纸盒上沿2 cm，小孔间距5 cm，用剪刀打好孔并插入吸管（如图2）。

2.用细棉线分别将小皮筋绑在距离3种材料棒一端的0.5 cm处，用记号笔分别在3种材料棒上标出5 cm、10 cm、15 cm的位置（如图3）。

3.在A4纸上划出一系列长15 cm、等间距的平行线。“零刻度”距离纸张上沿2 cm，使“零刻度”与纸盒的上沿相平。用双面胶将A4纸粘在纸盒上，超出部分用剪刀裁去。用双面胶将剩余的一根吸管粘在纸盒与A4纸之间，以便让纸张平整。

4.在紙盒中放入若干钩码，用胶带封好。将3根材料棒分别插入3根吸管，挂好钩码，调节伸出长度，即可比较材料韧性。

实验方法

1.将纸盒置于桌面上，使纸盒边缘与桌子边缘相平。

2.将吸管插入纸孔，使吸管平的一端与纸盒孔边缘相平。

3.将3根材料棒分别以塑料棒、木棒、铁棒的顺序依次插入3根吸管中。

4.将3个50 g的钩码分别挂在塑料棒、木棒、铁棒末端的小皮筋上。

5.将3根材料棒分别伸出5 cm、10 cm、15 cm的距离，观察时视线平视，即可比较三者的韧性（如图4）。

实验优点

可以保证装置的稳定性和实验的公平性，在调节材料棒的伸出长度时，保持一致性。

装置操作简单，可以重复使用。材料棒末端的小皮筋上可以自由悬挂重物，非常适合开展分组实验。材料棒的弯曲程度明显，易于观察、对比，便于得出结论。

便于进行拓展实验，加深理解。分别用1根、2根、3根塑料棒，在末端均挂1个50 g的钩码，验证材料粗细对韧性的影响。