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《“探究滑動摩擦力大小”實驗的改進》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、“探究滑動摩擦力大小”實驗的改進在高中物理必修1《滬科版》即上??萍冀逃霭嫔绲牡谌碌谌?jié)摩擦力在研究影響滑動摩擦力大小因素的實驗時,首先要明確滑動摩擦力的測量方法,在初步補充了二力平衡的概念后,學生也初步明白了用彈簧秤測的是拉力,要把它看成和摩擦力大小相等,必須符合:拉力水平,物體勻速直線運動,如下圖一所示,但讓學生自己動手操作。學生覺得很難,由此對實驗的結論有所懷疑。圖一一【教材缺陷】筆者認為教材實驗設計的缺陷是:一、手拉測力計,難以保證滑塊作勻速直線運動;二、滑塊在作變速運動時示數(shù)不穩(wěn)定,難于甚至無法讀數(shù)三、是在
2、較為粗糙的接觸面上,用測力計拉動滑塊,每吋每刻的示數(shù)差異較大。由于教材上的實驗設計存在著上述缺陷,故教師在教學過程中困難重重,無法圓滿解釋學生提出的問題實驗裝置,二【改進裝置】經(jīng)過筆者仔細研究并實踐設計了如圖所示的實驗裝置,可以解決上述存在的困難。實驗結構如圖所示1.彈簧秤固定在鐵架臺上,在鐵架臺的橫桿(帶有螺絲及螺母)用來調(diào)節(jié)彈簧測力計的左右1.在平板上,有一定滑輪,采用頂針式軸承,這樣可以減小摩擦,用以固定可動定滑輪,便于上下移動定滑輪,保證拉動木塊的細線是水平的。2.帶搖動手柄的輪軸,人可以用手轉動,讓物體和皮帶相
3、對滑動。4、木板車下面的小輪采用頂針式軸承,這樣可以減小摩擦。5、螺絲支架可以調(diào)節(jié)皮帶輪的高度,使得拉物體的細繩保持水平。三【裝置功效】1.改變木塊與小車的接觸面積,同時調(diào)整可動定滑輪的位置,保證細線水平。可以證明摩擦力的大小、動摩擦因數(shù)與接觸面積無關。2.可以證明摩擦力的大小與正壓力成正比的關系。(增加物體上祛碼的個數(shù))3.可以在木塊的各表面上粘貼上細砂紙等材料改變粗糙程度,證明摩擦力與動摩擦因數(shù)有關,并求出相應的動摩擦因數(shù)的數(shù)值。4.通過手柄轉動改變小車的運動狀態(tài),觀察摩擦力的變化,證明摩擦力的大小與相對運動狀態(tài)無關
4、(勻速或變速)。5.演示最大靜摩擦力與滑動摩擦力的大小關系。四【裝置優(yōu)點】1?變很難控制的木塊勻速滑動為皮帶輪的轉動,實現(xiàn)接觸小車的相對運動,可以任意改變小車相1/3對于物體的速度,及相對運動狀態(tài)(勻速或變速)。2?變木塊的勻速運動為相對運動的平衡狀態(tài),測力計豎直放置減小了彈簧與外殼之I'可的摩擦,同時,在靜止狀態(tài)下讀數(shù),大大減小了讀數(shù)誤差。五【實驗方案】1、一個量受幾個因素影響時,怎樣才能知道每個因素對這個量產(chǎn)生怎樣的影響呢?2、為了得到準確的探究結論,就要進行定量研究,在該探究活動中需要準確測量那些物理量,怎樣測量?
5、3、根據(jù)牛頓第一定律和二力平衡和知識,在測量吋應注意些什么?為什么要這樣?請你認真思考以上提出的問題,根據(jù)圖中所給的實驗儀器,邊操作邊設計方案,分別驗證各個猜想,并將你的設計方案用一句話概括并記錄下來:猜想一的方案:猜想二的方案:猜想三的方案:猜想四的方案:小組各口進行實驗,組內(nèi)成員每人進行一次實驗操作,填寫個人實驗結論,小組成員利用實驗評價表進行互評,由組長填寫評價意見。實驗一:探究接觸面積的大小對滑動摩擦力的影響結論O實驗二:探究接觸面的粗糙程度對滑動摩擦力的影響結論二O實驗三:探究壓力的大小對滑動摩擦力的影響結論三
6、:實驗結論:七[學生互評】學生相互評價表2/3備注:符合條件的打丁不符合的打X本人對自己本組他人的實驗操作和本小組的方案進行評價,并對本組方案進行反思,提出改進意見:本人自評:評他人:改進意見:八【實驗反思】這是一節(jié)非常有意義的科學探究課,摩擦力是一個非常復雜的問題。在我們今天對滑動摩擦力影響因素的探究過程中,學生可能會有一點不足,或?qū)W生的探究結論與實際并不相附,也可能學生對實驗結論心存疑問,不過,這也正是你在這堂課上的真正收獲。那是因為,只有能發(fā)現(xiàn)問題,找到不足,我們才有機會去探索更深更廣的科學領域。這次改進實驗的探究
7、過程給我的啟示有:雖然探究過程是以學生為主,但老師絕不是撒手不管,更要發(fā)揮老師的指導作用,尤其要在學牛討論實驗操作過程的基礎上,才能做好實驗并明確實驗的目的。3/3