蔡嘉樂
摘要:“阻力”是高中物理力學學習的重要知識點,由于阻力會受到多種因素的影響,在學習起來,難度較高,而利用實驗,就可以幫助我們更好的理解阻力的概念。本文針對“阻力”概念進行闡述,并總結了高中物理力學實驗中的“阻力”的類型與學習體會。
關鍵詞:高中物理;力學實驗;“阻力”;學習
我們的生活處處與力學知識相關,出門乘坐的汽車、走過的道路等等,無一不蘊含著物理學的智慧,力學是高中物理學習中的重點與難點,雖然我們在初中階段就已經接觸過力學知識的學習,但是無論是深度還是廣度,與高中物理都存在較大的差距,導致很多同學出現了學習困難。要幫助我們攻克物理學習的難關,實驗就是一個很好的方法,以下筆者就從力學實驗中的“阻力”問題著手,談談如何攻克力學的學習難題。
一、力學實驗中“阻力”的概念闡述
關于力學實驗中的“阻力”,實際就是空氣阻力與摩擦阻力,這兩種類型的阻力,無論是在實驗中,還是在我們的生活中,都是無處不在的,我們處處可以感受到“阻力”。阻力的變化會對著斜面傾角、物體運動快慢、物體質量、物體性狀等發生變化,控制起來難度非常高,這也在無形中給我們的實驗學習增加了難度。因此,在力學實驗中,對于阻力的研究和處理往往影響著我們實驗的成敗與否,而阻力也是歷年高考考察的重要知識點。
二、高中物理力學實驗中的“阻力”的類型與學習體會
1.消除與減少“阻力”的實驗
在高中物理力學實驗中,關于“阻力”的實驗有兩種類型,其中又以消除與減少“阻力”的實驗為主。
以加速度實驗為例,為了分析力、物體質量對加速度產生的影響,教材中引入了關于小車運動的規律實驗,在研究力的作用時,可以先用線牽引小車來進行運動,在小車運動的過程中,會受到摩擦力、水平方向牽引力的影響,在這一過程中,小車受到的摩擦力,就是“阻力”。要直接測量出阻力的大小,難度非常高,由于其中涉及多個物理量,測量起來容易產生誤差,影響結果準確性。為了分析質量與加速度之間的關系,我們需要先調整小車質量,看看小車質量發生變化時,阻力會發生什么樣的變化。為了達到這一目的,需要采取有效的方法將“阻力”消除,在小車邊緣設置一個滑輪,將滑輪、小車以及吊盤連接起來,將吊盤垂直放置到桌下,將阻力消除。
在某些實驗中,還需要借助傾斜滑板,讓小車做上下滑運動,計算出小車運動的加速度以及小車在運動過程中所受的合力,小車在上下滑運動中,也會受到阻力的影響,為了保證實驗數據的準確性,我們可以適當調整滑板傾斜角度,讓小車做勻速運動,根據小車在不同傾角下的運動情況,將重力分力來抵消小車運動中所受的阻力。但是我們在實驗過程中也要意識到,隨著傾斜角的改變,小車所受到的阻力也會發生變化,在傾斜角度調整之后,需要重新分析小車阻力,這一過程是非常繁瑣的,必須要做到耐心、細致。
2 .探究“阻力”規律的實驗
為了更好的突破阻力學習的難點,我們需要把握好阻力的客觀規律,并從中找到減小阻力的方法。在學習關于機械守恒定律的相關知識時,需要借助打點計時器進行實驗,質量1kg的物體在臺上做自由落體運動,我們再利用打點計時器根據物體的運動情況打出相應位置的點,根據打點時間即可計算出物體在運動過程中受到的阻力。在自由落體運動中,物體的阻力就是空氣阻力,速度與阻力是呈正比的,為了保證實驗的準確性,我們需要控制好阻力值。為了減小阻力,我們可以將一塊薄板放在小車上,利用砝碼等小車帶動物體運動,通過砝碼數量的調整,我們可以得出加速度、物體質量、阻力之間的關系,該種方法簡單便捷,可以直觀呈現出阻力的變化規律。
三、如何更好的學習力學“阻力”
阻力是看不見、摸不著的,但是卻又是普遍存在的,要更好的理解阻力,我們需要鍛煉自己的發散性思維,加強理論與實際之間的聯系,真正的做到學以致用。如,我們在行走時,之所以不會摔倒,正是由于鞋底與地面之間的阻力,不同的鞋子,鞋底的花紋是不同的,受到的阻力也不同,因此,在下雪天,我們需要穿花紋底的鞋子來增加阻力。生活中,類似這樣的例子是非常多的,超市中的手推車利用輪子減小阻力;自行車的車圈與橡膠墊之間存在阻力等等。將阻力學習與自己的生活聯系起來,讓阻力從枯燥乏味的理論知識變得真實生動的客觀存在,學習效果也更加理想。
四、結語
力學對于我們的生活有著重要的意義,學好物理,并不單一是理論的學習,更應該抓住物理學習的本質,將其應用在生活中。“阻力”是力學學習的難點,也是高考考查的重點知識,要學好“阻力”,我們不僅要從實驗中掌握阻力的原理,也要注意觀察生活,將所學理論應用在實踐中,鍛煉自己的實踐能力。
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(作者單位:湖南省長沙市第一中學410000)endprint