淺談高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“阻力”

蔡嘉樂(lè)

摘要：“阻力”是高中物理力學(xué)學(xué)習(xí)的重要知識(shí)點(diǎn)，由于阻力會(huì)受到多種因素的影響，在學(xué)習(xí)起來(lái)，難度較高，而利用實(shí)驗(yàn)，就可以幫助我們更好的理解阻力的概念。本文針對(duì)“阻力”概念進(jìn)行闡述，并總結(jié)了高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“阻力”的類型與學(xué)習(xí)體會(huì)。

關(guān)鍵詞：高中物理；力學(xué)實(shí)驗(yàn)；“阻力”；學(xué)習(xí)

我們的生活處處與力學(xué)知識(shí)相關(guān)，出門(mén)乘坐的汽車(chē)、走過(guò)的道路等等，無(wú)一不蘊(yùn)含著物理學(xué)的智慧，力學(xué)是高中物理學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，雖然我們?cè)诔踔须A段就已經(jīng)接觸過(guò)力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，但是無(wú)論是深度還是廣度，與高中物理都存在較大的差距，導(dǎo)致很多同學(xué)出現(xiàn)了學(xué)習(xí)困難。要幫助我們攻克物理學(xué)習(xí)的難關(guān)，實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)很好的方法，以下筆者就從力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“阻力”問(wèn)題著手，談?wù)勅绾喂タ肆W(xué)的學(xué)習(xí)難題。

一、力學(xué)實(shí)驗(yàn)中“阻力”的概念闡述

關(guān)于力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“阻力”，實(shí)際就是空氣阻力與摩擦阻力，這兩種類型的阻力，無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)中，還是在我們的生活中，都是無(wú)處不在的，我們處處可以感受到“阻力”。阻力的變化會(huì)對(duì)著斜面傾角、物體運(yùn)動(dòng)快慢、物體質(zhì)量、物體性狀等發(fā)生變化，控制起來(lái)難度非常高，這也在無(wú)形中給我們的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)增加了難度。因此，在力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于阻力的研究和處理往往影響著我們實(shí)驗(yàn)的成敗與否，而阻力也是歷年高考考察的重要知識(shí)點(diǎn)。

二、高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“阻力”的類型與學(xué)習(xí)體會(huì)

1.消除與減少“阻力”的實(shí)驗(yàn)

在高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于“阻力”的實(shí)驗(yàn)有兩種類型，其中又以消除與減少“阻力”的實(shí)驗(yàn)為主。

以加速度實(shí)驗(yàn)為例，為了分析力、物體質(zhì)量對(duì)加速度產(chǎn)生的影響，教材中引入了關(guān)于小車(chē)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，在研究力的作用時(shí)，可以先用線牽引小車(chē)來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)受到摩擦力、水平方向牽引力的影響，在這一過(guò)程中，小車(chē)受到的摩擦力，就是“阻力”。要直接測(cè)量出阻力的大小，難度非常高，由于其中涉及多個(gè)物理量，測(cè)量起來(lái)容易產(chǎn)生誤差，影響結(jié)果準(zhǔn)確性。為了分析質(zhì)量與加速度之間的關(guān)系，我們需要先調(diào)整小車(chē)質(zhì)量，看看小車(chē)質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，阻力會(huì)發(fā)生什么樣的變化。為了達(dá)到這一目的，需要采取有效的方法將“阻力”消除，在小車(chē)邊緣設(shè)置一個(gè)滑輪，將滑輪、小車(chē)以及吊盤(pán)連接起來(lái)，將吊盤(pán)垂直放置到桌下，將阻力消除。

在某些實(shí)驗(yàn)中，還需要借助傾斜滑板，讓小車(chē)做上下滑運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度以及小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的合力，小車(chē)在上下滑運(yùn)動(dòng)中，也會(huì)受到阻力的影響，為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們可以適當(dāng)調(diào)整滑板傾斜角度，讓小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)小車(chē)在不同傾角下的運(yùn)動(dòng)情況，將重力分力來(lái)抵消小車(chē)運(yùn)動(dòng)中所受的阻力。但是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中也要意識(shí)到，隨著傾斜角的改變，小車(chē)所受到的阻力也會(huì)發(fā)生變化，在傾斜角度調(diào)整之后，需要重新分析小車(chē)阻力，這一過(guò)程是非常繁瑣的，必須要做到耐心、細(xì)致。

2 .探究“阻力”規(guī)律的實(shí)驗(yàn)

為了更好的突破阻力學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，我們需要把握好阻力的客觀規(guī)律，并從中找到減小阻力的方法。在學(xué)習(xí)關(guān)于機(jī)械守恒定律的相關(guān)知識(shí)時(shí)，需要借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量1kg的物體在臺(tái)上做自由落體運(yùn)動(dòng)，我們?cè)倮么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況打出相應(yīng)位置的點(diǎn)，根據(jù)打點(diǎn)時(shí)間即可計(jì)算出物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力。在自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的阻力就是空氣阻力，速度與阻力是呈正比的，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，我們需要控制好阻力值。為了減小阻力，我們可以將一塊薄板放在小車(chē)上，利用砝碼等小車(chē)帶動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)，通過(guò)砝碼數(shù)量的調(diào)整，我們可以得出加速度、物體質(zhì)量、阻力之間的關(guān)系，該種方法簡(jiǎn)單便捷，可以直觀呈現(xiàn)出阻力的變化規(guī)律。

三、如何更好的學(xué)習(xí)力學(xué)“阻力”

阻力是看不見(jiàn)、摸不著的，但是卻又是普遍存在的，要更好的理解阻力，我們需要鍛煉自己的發(fā)散性思維，加強(qiáng)理論與實(shí)際之間的聯(lián)系，真正的做到學(xué)以致用。如，我們?cè)谛凶邥r(shí)，之所以不會(huì)摔倒，正是由于鞋底與地面之間的阻力，不同的鞋子，鞋底的花紋是不同的，受到的阻力也不同，因此，在下雪天，我們需要穿花紋底的鞋子來(lái)增加阻力。生活中，類似這樣的例子是非常多的，超市中的手推車(chē)?yán)幂喿訙p小阻力；自行車(chē)的車(chē)圈與橡膠墊之間存在阻力等等。將阻力學(xué)習(xí)與自己的生活聯(lián)系起來(lái)，讓阻力從枯燥乏味的理論知識(shí)變得真實(shí)生動(dòng)的客觀存在，學(xué)習(xí)效果也更加理想。

四、結(jié)語(yǔ)

力學(xué)對(duì)于我們的生活有著重要的意義，學(xué)好物理，并不單一是理論的學(xué)習(xí)，更應(yīng)該抓住物理學(xué)習(xí)的本質(zhì)，將其應(yīng)用在生活中。“阻力”是力學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，也是高考考查的重點(diǎn)知識(shí)，要學(xué)好“阻力”，我們不僅要從實(shí)驗(yàn)中掌握阻力的原理，也要注意觀察生活，將所學(xué)理論應(yīng)用在實(shí)踐中，鍛煉自己的實(shí)踐能力。

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（作者單位：湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)410000）endprint