《運動與摩擦力》一課教材設計的實驗有兩個,一個是摩擦力大小與接觸面狀況有關的實驗,另一個是摩擦力與物體重量有關的實驗。
教材中,第一個實驗是用測力計勻速在桌面和砂紙上拉動放四個鉤碼的紙盒,讀出測力計的讀數即為摩擦力大小。具體實驗時,學生在砂紙上拉動紙盒很難,因為砂紙會隨紙盒一起運動;另外,砂紙的長度太短,學生很難在短距離內勻速拉動紙盒而獲得讀數。
教材中的第二個實驗是在桌面上拉動放不同數量鉤碼的紙盒,從而發現物體重量與摩擦力的關系。實際上,由于紙盒邊沿承受較大的拉力,這種紙盒很容易被拉壞,尤其是拉動四個鉤碼時。
改進的實驗一器材
我把木塊的兩個面設計為粗糙面(在木塊的一面貼上砂紙,如圖1左)和光滑面(在木塊的另一面貼上寶麗板,如圖1右),這樣,學生在桌面上勻速拉動這個木塊就容易得多,由于可以拉較長的距離,也便于學生讀出測力計的讀數。
改進的實驗二器材
我在實驗用的木塊窄的那一面挖了兩個圓孔(剛好可以放下鉤碼),可在里面放1個鉤碼或2個鉤碼,從而非常方便地發現物體重量與摩擦力的關系(如圖2所示),也可用木塊寬的那一面來完成實驗(如圖3所示,可放4個鉤碼)。
這個木塊還有一個好處,改變它與桌面的接觸面,可以用來探究摩擦力大小與接觸面面積的關系(如圖4所示)。
實驗優點
實驗器材改進后,不僅方便學生更好地完成實驗,而且能讓學生用一個器材完成三組對比實驗,提高了實驗效率,留出了更多時間讓學生進行交流討論,也利于引導學生進行實驗方案的設計。
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