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一、实验目的
通过“同一小车从同一高度滑下、在不同粗糙程度的水平面上滑行”,
比较阻力对物体运动的影响,为得出牛顿第一定律作铺垫。
二、实验原理
- 控制变量:让小车从斜面同一高度由静止释放,到达水平面时初速度相同。
- 水平面越粗糙,阻力越大,小车减速越快、滑行距离越短;越光滑,阻力越小、滑行越远。
- 科学推理:如果水平面绝对光滑(无阻力),小车将保持匀速直线运动。
同一高度释放 → 水平面初速度 v₀ 相同; 阻力越小 → 滑行距离 s 越大 → 无阻力则 匀速直线运动
三、实验器材
斜面、小车、三种粗糙水平面(毛巾、棉布、木板),以及更光滑的玻璃面作对比;
刻度尺(测滑行距离);本互动课件(选表面→释放→看滑行距离)。
四、实验步骤
- 将斜面固定在合适高度,小车从同一位置由静止释放。
- 分别在毛巾、棉布、木板、玻璃水平面上滑行,用刻度尺量出小车停止前通过的距离。
- 比较:表面越光滑,滑行距离越远。
- 推理:若表面绝对光滑,小车将永远运动下去(匀速直线)。
五、互动模拟(选表面 · 释放)
当前表面:木板
阻力:小
滑行距离 s = — m
选一种表面,点“释放小车”,观察滑行距离。换更光滑的表面再试。
测量记录
六、探究结论
同一小车从同一高度滑下,在越光滑的水平面上阻力越小、滑行距离越远。
由此推理:运动的物体如果不受力(无阻力),将保持匀速直线运动状态——这正是牛顿第一定律。
七、注意事项
- 必须保证小车每次从斜面同一高度、由静止释放(控制初速度相同)。
- 滑行距离指小车停止前通过的距离,从水平面起点量到停下位置。
- “不受力”是科学推理,现实中无法完全实现。