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巧用斜面完成的物理实验
陆汉阳高峰(合肥工业大学电子科学与应用物理学院 230000)
原载《数理化学习》2013年第5期
实验是中学物理教学中的重要组成部分,很多现象与规律都是从实验中观察与总结得到的,显然,,以斜面为主的实验器材组合,能为我们探究哪些物理问题提供帮助.
一、利用斜面获得速度
我们知道不同的物体从斜面的同一高度下滑,到达水平面的速度大小相同,这样可以通过控制斜面的高度来控制速度的大小.
图1

在学面上只受阻力作用,物体的运动状态会发生什么变化,需要的器材有: 斜面,木板,玻璃板,毛巾,,把毛巾铺在水平木板上,将小车从斜面上 A 点释放,,将小车从斜面上 A点释放,记下小车在木板上运动路程,然后把玻璃板放在水平木板上,将小车从斜面 A 点释放,记下小车在玻璃板上运动路程,把每次记录的情况填在表 1 内.
表1
实验序号
水平部分材料
小车受阻力情况
小车运动路程
小车速度减慢情况
①
毛帕
最大
最短
最快
②
木板
较大
较长
较快
③
玻璃板
最小
最长
最慢
通过实验我们分析:小车从同一斜面上同一高度A点下滑,到达水平面时速度相同,但在水平面上受到的阻力不同,通过比较可知: 小车受到阻力越小,速度减小就越慢,小车在水平面上运动的路程就越长,于是,我们可以这样推断:小车在绝对光滑的水平面上运动,即不受任何阻力作用(空气阻力不考虑).小车会将以恒定的速度一直运动下去,.

图2
同一物体从斜面的不同高度下滑,到达水平面时速度不同,这样我们可以通过改变斜面高度来改变速度大小.
图3
在探究物体动能大小与哪些因素有关时,我们选择斜面,钢珠,木块等器材,让同一钢珠分别从不同的高度由静止开始滚下,如图 2 所示,从斜面上 A 点开始下滑,到达水平面时速度大,我们观察到木块移动的距离就长,说明钢珠的动能就大点,从斜面上 B 点下滑,到达水平面时速度小,使木块移动的距离就短,说明钢珠的动能就小点,在实验中,通过改变高度的不同来改变速度的不同,巧妙的探究物体的动能与速度的大小的关系.
二、利用斜面判断重力的方向
如图 3 所示,把小球挂在斜面的一个支架上,缓慢的改变的斜面的倾角
θ,观察