对“探究功与速度变化的关系”实验的分析与改进
2021-01-06罗绪凯
物理通报 2021年1期
关键词:实验
罗绪凯
(重庆市涪陵实验中学校 重庆 408000)
“实验:探究功与速度变化的关系”是人教版高中《物理·必修2》第七章第6节的内容,是高中物理中重要的力学探究性实验.本实验旨在学生通过实验探究了解力做功与物体速度变化的关系,从定性的角度为下一节核心内容“动能定理”的学习奠定基础.而在实验探究过程中,一套适合的实验方案是获得精确实验结论的关键,本文首先分析教材上提供的实验方案存在的缺陷,然后对已经改进的实验方案进行综述,分析出方案中存在的问题和缺陷,最后本文采用光电门、带有刻度的斜槽装置对该实验进行改进.
1 教材上的实验方案存在的缺陷
2004年人教版物理教科书通过了全国中小学教材审定委员会初审,之后5年中,教材在该章节呈现的实验装置如图1所示.但师生采用这套实验装置进行实验的过程中发现其存在如下缺陷.

图1 橡皮筋提供牵引力
(1)平衡摩擦力问题.通过调节木板的倾斜程度来平衡小车与木板间的摩擦力,利用纸带上打出点的分布来判断小车是否做匀速运动,但是此过程耗费过多时间和精力;另外纸带与打点计时器限位孔的摩擦会产生额外阻力.
(2)不能保证橡皮筋的形状、长度和弹性完全相同,并且小车在木板上的运动轨迹很难保证是一条直线,以上原因导致橡皮筋对小车所做的功与橡皮筋的条数成正比关系不再成立,引入较大的实验误差.
(3)当增加多条橡皮筋……
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