黄瑞香

（厦门第二中学，福建厦门361000）



“探究加速度与力、质量的关系”实验的改进

黄瑞香

（厦门第二中学，福建厦门361000）

摘要：文章提出了高中物理实验“探究加速度与力、质量的关系”存在的几个问题。针对这些问题，先通过改进实验方法和实验器材来提高实验的精确度，再利用Excel软件处理数据获得实验结果，最后对实验结果进行分析。分析后发现：改进后实验误差小，结果更符合理论，学生更能相信实验的准确性；再和学生讨论理论上如何计算出平衡摩擦力所需的斜面倾斜角，从而让学生体会到物理学的严谨性。

关键词：实验；摩擦力平衡；图象

一、“探究加速度与力、质量的关系”实验产生问题的原因

实验“探究加速度与力、质量的关系”在教材中起到承上启下的作用，学生在学习了质量是惯性的唯一量度之后，学习这节内容是认知过程的必然，也是牛顿第二定律的实验和理论基础。该实验是探究性实验，难度要比验证性实验大。该实验能否掌握，对牛顿第二定律和“探究功与速度变化的关系”实验的学习都非常关键，同时对学生实验素养与探究素养的形成有重要的价值。在该实验中，有的教材是通过“不断调整轨道的斜度，使小车不挂重物时恰能匀速运动”的方法来克服摩擦，但这种方法不易操作。而有些教材则是“不断调整轨道的斜度，使小车不挂重物时刚好能运动”，这种方法虽然会比较好操作点，但是却存在较大的理论误差。因为理论上滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，而当小车刚好下滑时，重力沿斜面向下的分力就会略大于最大静摩擦力，当然也就大于滑动摩擦力。……