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实验10 探究阻力对物体运动的影响

【实验目的】
探究阻力对物体运动的影响
【设计和进行实验】
（1）实验器材：小车、斜面、长木板、毛巾、棉布等；

（2）实验步骤：让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面得粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。

【分析现象】 水平面越光滑，小车的速度减小得越慢，运动距离越远 ；
【实验结论】
①运动物体受到的阻力越大，运动的越近，阻力越小，运动得越远。
②若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。
【实验方法】：
①控制变量法：控制小车从斜面上 同一高度处 由静止释放，使小车到斜面底端时具有 相同的初速度 ；
②转换法：通过小车在水平面上 滑行距离的长短 来间接判断小车所受阻力大小；
③科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将 不会减小 ，将永远做 匀速直线运动 ；
【交流与讨论】
（3）小车到达斜面底端继续前行的原因：小车具有 惯性 ；
（4）小车最终会停下来的原因：受到 摩擦阻力（非平衡力） 的作用；
（5）牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（6）牛顿第一定律得到的方法：在大量 经验事实 的基础上，通过科学的 推理 总结归纳出来的， 不能直接 由实验得到。
（7）对牛顿第一定律的理解：力不是 维持 物体运动状态的原因，力是 改变 物体运动状态的原因。
（8）对小车受力情况的判断：小车在水平面上运动时 重力 和 支持力 相互平衡，水平方向上受到阻力的作用，做 减速 直线运动；
（9）小车在运动过程中做功与能量转化：从斜面顶端滑动到水平面的过程中，重力势能转化为 动能和内能 ；从水平面运动到静止的过程中，动能转化为内能， 机械能不守恒 ，但能量的总量 不变 ；小车在三种不同的水平面上克服阻力做功的关系： ，功率： （依次为毛巾、棉布和木板）。
【交流与反思】
（1）本实验选用小车而不选用木块的原因是:相同条件下，小车受到的阻力较小，实验现象较明显.
（2）小车到达水平面后最终停下来的原因是小车在水平面上受摩擦力的作用，力能改变物体的运动状态.

【例1】某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响.他在水平台面上分别铺上材料不同的物体，让同一小车从同一斜面上的相同高度由静止滑下，在小车停下的位置分别作上标记a、b、c.

（1）实验中让同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的 速度 相同.
（2）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的重力和 支持 力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的 摩擦 力作用.
（3）实验中通过改变 水平面的粗糙程度 来改变小车所受的阻力大小.
（4）若水平台面上铺的物体分别是毛巾、木板、棉布，则标记c位置是小车在 木板 表面运动时停下的位置.
（5）由实验现象可以得出结论:水平面粗糙程度越小，小车运动的距离越 远 ；由此说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 .