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1、探究影响动能大小的因素”实验的关键与做法1对教材中实验的分析人教版九年级物理教科书，第十五章第四节动能和势 能中，有一个“探究动能的大小与什么因素有关”的实 验，设计的方案是：在斜面上放一个钢球令其滚下成为运 动的物 体。再让它去推动一个小木块，通过木块被推出的 距离的远近来研究物体动能的大小跟物体质量、运动速度 的关系。该实验很明显是通过使用同一小球或更换不同小球以 改变运动物体的质量；通过改变小球放在斜面上的高度来改 变运动物体的速度；并用木块被推出的距离来显示运动物体 的动能大小（转化观察）。这一探究实验无疑是运用控制变量和转化变量设计实 验方案的一个典范，引导学生完成这一探究，不仅让学

2、生自 己积极主动地发现掌握客观规律，还能够有效地培养学生的 科学探究能力。但是教科书中这个方案的设计意图，或许只是提供一种 参考，在实际教学中师生还可以共同开发完善，因而未做具 体的说明；或许认为教学中就该按这种方案操作、实施，而 这种方案却存在着需要完善或需要改进的地方。这个实验能否让学生通过探究科学得出结论，其关键是 要确保木块被推出的距离能够代表钢球的动能大小，要确保 钢球的能量在不同的操作中都能重复实验结果：忽略空气的 阻力造成的钢球和木块的共同能量损耗，忽略钢球与木块接 触部位的摩擦损耗，忽略钢球与支持面的摩擦损耗，钢球的 动能都要完全地转移到木块上，并通过木块与支持面的摩擦 最终转

3、化成内能。而原有的实验方案中用钢球去撞击木块，由于接触面很 小。力的作用点又在木块的后端，木块被撞击后的运动就有 很多不易控制的情形：偏移与不偏移、向左偏移与向右偏 移、偏移的快与慢，等等，这样，被推出的距离就不能与 钢球的动能对应，甚至出现完全相反的情形，钢球的动能 大而木块 被推出的距离反而小。2对实验的深化或改进为了避免上述偶然性造成的影响，确保实验成功，得出 正确的结论。可以从以下三个方面进行改进。2. 1改造木块将木块挖成对称的u字形，使作用点前移。并且将空心部分的末端刻成V字形，使力的作用点左右对称。这种 改造后，只要让钢球滚动路线与木块的对称轴大致重合即可。2. 2将钢球换成圆柱体这样更换后，圆柱体与木块的接触面较大，力的作用点 不再是点接触，实验中只要让圆柱体的轴线、斜面的底线、 木块的受力边的边线大致平行即可。当然，由于力的作用点 还是在木块的后方，圆柱体的长度不能过短，否则仍有可能 撞偏而脱离接触。2. 3改造台面将原方案中平整的台面挖出V字形的槽道，将木块放 入 槽道中，并让钢球从斜面滚下

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