紙帶類力學實驗復習策略

岳啟仁

【摘要】高三第二輪復習過程，時間往往比較緊，本文提出了找規律、用列表對比的方法進行紙帶類的力學實驗復習，讓學生的復習更有針對性，從而提高課堂效率。

【關鍵詞】高中物理;逐差法;對比;找規律;表格

在高中物理力學實驗中，涉及紙帶類的實驗有：①研究勻變速直線運動的規律;②驗證牛頓第二定律;③探究做功和物體速度變化的關系;④驗證機械能守恒定律，還可拓展到：⑤測動摩擦因數;⑥驗證動量守恒定律。

關于實驗原理、實驗條件及實驗結果的對比復習，這些實驗均可用圖3所示的裝置進行，如果將實驗逐個復習，總有記流水帳的感覺，不妨將主要內容用表格列出，如下表。之所以用表格，是因為表格具有以下優點：①對易混淆的知識點進行直觀對比便于學生理解;②增強學生處理信息的能力;③化難為易，化繁為簡。這些實驗的難點之一，就是實驗是否要滿足m<<M以及是否要平衡摩擦力，不少學生總是不知道如何判斷。以驗證牛頓第二定律這一實驗為例，在圖3所示實驗中，如果認為細線的拉力等于小車所受合外力，則必須要平衡摩擦力，如果又認為細線拉力大小（既小車所受合外力大小）等于小桶的重力mg大小，顯然要滿足m<<M。但是， 如果平衡了摩擦力，將小車中的砝碼放入小桶中來改變系統（小車、小桶以及砝碼）所受外力，這種情形系統的總質量不變，不必滿足m<<M這一條件，也可進行加速度與外力關系的實驗探究。注意其中的變式：平衡摩擦力后，細線與小車之間若有力傳感器可以測出拉力大小，這種情況下也不必滿足m<<M這一條件。教師應該讓學生收集曾做過的這一類習題，讓學生進行對比分析，突破難點。

對上述表格的處理，教師可先引導學生自己填寫除第一列及第一行外的其他所有內容，教師再根據學生的實際情況有重點的進行對比（例如實驗結論中的圖像對比等）。對于表格中第五行的驗證機械能守實驗，通常的做法是用紙帶（穿過打點計時器）懸吊重錘，重錘自由下落;此處用圖3裝置來做驗證機械能守恒實驗， 算是該實驗的一種變式，引導學生分析實驗原理、實驗條件，對于理解這類實驗是很有幫助的。而表格中的第五列，教師可讓學生分析討論相關的誤差分析。例如：對驗證牛頓第二定律實驗，如果沒有平衡摩擦力，對應的a-F（或a-1/M圖）圖像是怎樣的？如果平衡摩擦力時木板傾角過大，對應的圖像又是怎樣的？如果m并不是遠遠小于M，對應圖像又是怎樣的？教師通過上述表格，結合學生的實際情況進行復習，是完全可以達到事半功倍的效果的。

參考文獻：

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