“阻力对物体运动的影响”研究方法

“阻力对物体运动的影响”探究实验中的研究方法

内蒙古通辽市奈曼旗苇莲苏学区中心校 赵洪伟

“探究阻力对物体运动的影响”是学习牛顿第一定律过程中一个比较重要的实验。实验的图示如下：

把毛巾铺在水平木板上，把小车从斜面某一点（做好标记）释放，量出小车在毛巾表面上运动的距离；将毛巾拿掉，铺上棉布，把小车从斜面标记处释放，量出小车在棉布表面上运动的距离；将棉布拿掉，把小车从斜面标记处释放，量出小车在木板表面上运动的距离。

实验发现：小车在毛巾表面上运动的距离最短，所受阻力最大，在木板表面上运动的距离最长，所受阻力最小。因此得出结论：小车受到的阻力越小，沿水平面运动的距离越长。进一步推理：若小车滑到绝对光滑的物体表面上，小车将永远运动下去。

在本实验中，有三个物理研究方法的运用值得我们关注：

一是转换法，即通过小车运动的距离的长短来反映小车所受阻力的大小。小车运动时所受的阻力是不易直接测量的，而小车在物体表面上运动的距离是可以用刻度尺来测量的，

用运动距离的长短来反映所受阻力的大小，这与人们的生活经验是相符的。二是控制变量法，即在研究阻力对小车运动情况的影响时，控制其初速度相同、压力相同，只改变接触面的粗糙程度。我们要研究的是小车运动的距离受阻力大小的影响，因此，必须保证是同一小车从同一斜面的同一高度滑下，使小车初速度相同；小车在水平面滑行时，所受的阻力主要来自接触面的摩擦力，而摩擦力的大小受压力大小和接触面的粗糙程度影响，因此，为了探究接触面粗糙程度对小车的阻力情况，必须要控制压力不变，只改变接触面的粗糙程度。三是理想实验法，通过对本实验的进一步推理，可以得出运动物体在不受外力时，将保持匀速直线运动状态，这个规律是不能用实验直接验证的，因为我们周围的物体总是要受到外力的。