探究动能的大小与什么因素有关的实验装置的改进

• 作 者: 麻建怀
• 出 处: 中外教育研究
• 发表日期: 2008年12期
• 关键词: 因素 实验装置 控制变量法 培养学生 思维能力 能量 人教版 作用 质量 物体 物理 理解 科研 观察 概念

　　一、实验的作用
　　
　　本实验是人教版九年物理第十五章第四节《动能和能量》中 的实验：探究动能的大小与什么因素有关？此实验可得出物体的 动能由质量和速度两个因素共同决定，同时为学生进一步理解能 量、动能概念有一定的帮助，同时可培养学生观察和科研思维能 力（控制变量法）。
　　
　　二、教材关于此实验的描述的局限
　　
　　九年级人教版物理教材关于此实验只作了这样的描述如下 图，从斜面上滚下的铁球 A 碰上物体 B 后，能将 B 撞出一定距 离。在同样的平面上，B 被撞得越远，A 的动能越大。自己设计 实验，探究物体动能的大小与什么因素有关，可以利用木块和铁 球，也可利用完全不同的器材。很多教师都是用一个轨道做完一 次碰撞实验，再做下一次碰撞实验。这样做实验，小球要单独滚 动好几次，还要用刻度尺来测木块被撞后移动的距离，同时小球 单独两次碰撞木块时速度也不知是否相等。故笔者对这个实验装 置进行了改进。
　　


　　
　　三、实验的创新之处
　　
　　1．用双球、双轨道进行实验。
　　2．学生可观察到质量不同的两个球，从同一高度，同时下滚相同的斜面长度，同时碰撞木块（表示速度相同）。木块移动 不同的距离，增强了实验的趣味性和直观性。
　　3．学生可观察到质量相同的两个小球，从同一高度一个球 以一定速度、另一个球从静止同时下滚相同斜面长度，结果一个 球先碰撞木块，另一个球后碰撞木块（表示两个球速度不同）木 块移动不同的距离，其增强了实验的趣味性和直观性。
　　
　　四、实验的教学设计
　　
　　1．实验目的
　　（1）通过实验直观地显示出动能与质量和速度有关。
　　（2）培养学生的观察和科研思维能力。
　　（3）激发学生学习物理学的兴趣。
　　2．实验器材 三个铁球（其中有两个质量相同），两块相同的木块，一块木板和一块斜面（装有两个相同的轨道）。
　　3．实验过程 实验一：
　　（1）把木块和斜面放在水平台上，在轨道末端分别放上木块。
　　（2）把两个质量不同的铁球放在同一高度的轨道上。
　　（3）让两个质量不同的铁球同时下滚（观察两球同时碰撞木 块）。
　　（4）比较两块被撞后移动的距离。
　　（5）表 格：
　　


　　（6）结论：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越 大。
　　实验二：
　　（1）把木板和斜面放在平台上，在轨道末端分别放上木块。
　　（2）把两个质量相同的铁球放在同一高度的轨道上。
　　（3）让一个球以一个初快速度，一个球从静止同时下滚（观 察两个小球不同时碰撞木块）。
　　（4）比较两木块被撞后移动的距离。
　　（5）表 格：
　　


　　（6）结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
　　4．综合上述实验结论 物体的动能由质量和速度两个因素共同决定。
　　


　　
　　五、实验结果评价
　　
　　1．该实验简单，直观显示动能与质量、速度有关。
　　2．实验的趣味性、直观性很强，实验效果非常理想，学生 反映非常强烈。