“匀速直线运动”实验改进

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  摘 要:匀速直线运动是初中科学需要重点研究的主要运动形式.然而,由于其运动模型的理想化,使演示实验的完成和探究活动的开展都很难进行,更不用说让学生开展课外小实验了.其实只要让学生能设计并开展匀速直线运动的实验就能达到很好的效果.
  关键词:图片;匀速直线运动;实验
  文章编号:1008-4134(2019)14-0023中图分类号:G633.7文献标识码:B
  
  匀速直线运动是浙教版《科学》教材(下文简称教材)七年级下册第二章第一节“运动和力”重点研究的运动形式.对速度的教学、运动和力的分析过程也有很重要的作用.教材中是让学生通过对比图片获得匀速直线运动的感受.如图1所示.
  教材的处理存在以下几点不足:一是图片不够直观.与单一的图文信息相比,实验现象更具真实感,也更容易激发学生学习的热情.手、眼、脑并用的多纬度体验也更能使学生注意力专注于对科学现象的认识与探索.二是根据平时的教学经验,无论是拉小车还是物体滚动均很难做到匀速直线运动.拉小车时由于人的原因,很难使拉力一直等于摩擦力,所以小车不能保持匀速直线运动.小车在斜面上以匀速直线运动滑下,需要特定的条件,即斜面倾角θ和摩擦系数μ需满足tgθ=μ.而对初二学生是不可能讲清这一条件的,即使用“适当地选择斜面倾角”也是学生所不能理解的.为了更直观地将物体做匀速直线运动展示出来,使学生能很好地感受匀速直线运动,建构匀速直线运动的概念,急需一个匀速直线运动实验装置.匀速直线运动的教学装置到目前为止有过很多,用的比较多的是气泡在充水玻璃管中的运动,笔者进行了大量的实验,发现气泡的运动并不是匀速直线运动.在小学的学习中,同学们学过把水滴到油里水会向下运动,会做怎样的向下运动呢?对此进行实验,并进行视频拍摄和分析,设计了匀速直线运动实验装置.下面结合自己的实践,谈谈实验研究过程中的一些做法和思考.
  1 简易取材,创建真实的实验情景
  两块长木板(一块作底座另一块竖直放置)、一根米尺、一根一米长的亚克力管(一段封闭)、红墨水. 在管中注油,使其一端封闭,如图 2 所示. 在油中滴入一滴红墨水观察并研究红墨水的运动情况.水下降的过程中受到三个力,重力G、浮力F及摩擦力f,水的密度大于油的密度,所以G
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