自制物体对斜面压力测量仪
2017-12-21范佳贺张艳朝
物理教学探讨 2017年11期
范佳贺 张艳朝
摘 要:为了更好地促进学生对“物体对斜面压力”这一知识的理解,让学生不仅从理论上推导出结论,同时能够直观看到实验事实,笔者利用压力传感器制成了自制仪器——物体对斜面压力测量仪。该仪器的制作原理与物理规律联系密切,制作方法简单,制作成本在合理范围内。通过实验测试,该仪器能够定量演示物体对斜面压力随斜面倾角的变化关系,教学中使用该仪器能够达到很好的教学效果。
关键词:物体对斜面压力;重力;拉力传感器
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)11-0060-3
1 制作背景
求物体对斜面的压力N,是高中物理中最常见的问题之一,如图1。在这一问题的教学中,一般都是采用理论分析法:对物体进行受力分析,根据实际情况对重力进行正交分解,如图1所示。
根据平衡条件得出:
F=mgsinθ N=mgcosθ
这样的教学方式,由于具有较好的逻辑关系,课堂上学生能够理解并接受。但是,在之后的教学中能够发现,学生会经常犯一种错误,即:不经意间仍将支持力N误认为N=mg。究其根源,由于学生没有亲眼看到:物体放在斜面时,压力N有所减小;且倾角越大,压力越小。因此,学生头脑中没有深刻的理解和记忆。
本自制实验仪器,旨在让学生亲眼观察到物体对斜面压力的数值,认识到理论数值和实验结果的吻合,加深学生对该知识的理解和记忆,体会物理实验的魅力。[1]
2 实验仪器的原理和制作方法
(1)制作所需材料:拉(压)力传感器(本仪器采用200 N量程)、传感器配套数据采集器和软件、角度盘、旋转杆、硬塑料薄板、底座。……
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