“探究影响摩擦力大小的因素”实验改进设计
2016-04-19栾祥虎
中小学实验与装备 2015年4期
栾祥虎


1 教科书中的实验及存在的缺点
鄂教版小学科学4年级下册“笔杆上橡胶套的作用”一节中,对“探究影响摩擦力大小的因素”的实验设计,见图1。
1.1 实验步骤
(1)把木块放在玻璃上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,记录弹簧测力计的示数;
(2)再把木块依次放在长木板、砂纸、毛巾、橡胶垫上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,分别记录弹簧测力计的示数。
通过测出上述5种情况下的拉力的大小,从而间接地测出木块和各种不同材料之间的摩擦力大小,探究得出滑动摩擦力与物体接触表面粗糙程度有关的规律。每一步探究的核心都是用测力计测出滑动摩擦力的大小,而测出滑动摩擦力的关键是:①要让测力计水平匀速直线拉动木块运动;②使测力计指针示数稳定而便于读数;③使示数值等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
1.2 实验缺点
(1)手拉测力计,难以保证木块作匀速直线运动,实际操作中几乎是不可能做到的;
(2)木块在作变速运动时弹簧测力计的示数不稳定,难以读数甚至无法读数;
(3)在较为粗糙的接触面上,用测力计拉动木块,每时每刻手的用力大小可能不均,导致测力计示数差异较大。
由于教材上的实验设计存在着上述缺陷,误差太大,且要求操作精度相对较高,故对于小学生而言,在分组实验过程中必然困难重重,成功率较低,误差较大,有时甚至会得出相悖的实验结果。
2 改进实验
实验装置如图2所示。
2.1 实验器材
铁架台1个、弹簧测力计1个、小木块1个、长木板1块、玻璃板1块、砂纸1张、毛巾1条、橡胶垫1块、细绳2根。……
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