13年高考物理橡皮筋拉车(小学科学橡皮筋拉小车)
用橡皮筋驱动小车是本单元课程中,第三种驱动小车的方式。学生有了用回形针的重力、用气球的反冲力来驱动小车的经验,再来完成用橡皮筋的方式驱动,就显得简单一些。
在聚焦板块,我给学生们分发橡皮筋,让他们感受橡皮筋拉伸后的变化,并提出弹力的概念。在这个环节,其实我有些困惑。如何把握这个概念讲解的深度,毕竟这个内容中学物理才要求具体的掌握。思考再三后,我还是给孩子们感受与观察了橡皮筋在拉扯后会形状变化,但是它在改变后会产生一个恢复原状的力,这个力叫弹力。为了让孩子们理解起来更容易一些,我又给孩子们讲了弹力的经典物体,弹簧。除了拉伸的改变,比如压缩弹簧它也会产生恢复的弹力。
接下来,我与学生们讨论如何利用橡皮筋驱动小车,即橡皮筋的组装方法。大部分同学都能想到,因为轮子是由车轴带动的,所以要让橡皮筋绕在车轴上,个别同学还能结合发条小车,采用向后拉,将橡皮筋饶紧在车轴上再释放的方式驱动。经过尝试之后,大部分的小车都能成功的动起来,但是个别小车,放到桌面后出现打滑与轮子空转的现象。我们首先调整了跑道,将车移动到相对粗糙的木板上,其次在驱动部分的车架上放置一个小重物,这样之后大部分的空转都被解决了。
初次实验后,学生们发现每个组小车行驶的距离各不相同,我便进一步提出了探究问题,小车的行驶距离可能与什么有关。对于这个问题,我任教的班级基本都能做出正确的预测,即可能与缠绕的圈数有关,后续的实验也证明了他们的猜想。
在研讨环节,我进一步让孩子们感受橡皮筋的弹力,绕的越多,他们会发现橡皮筋产生的弹力越大,所以小车行驶的更远。
[img]因为开始的时候有冲量mv,m开始不变,v为0,一旦拉小车,给了小车速度,就加速运动,然后有了v之后就匀速运动,这一过程中有摩擦阻力,不过很小,到后来,小车受阻力影响就慢慢地减速
橡皮筋拉小车时的作用力是变力,我们不能求变力做功问题,但选用相同的橡皮筋,且伸长量都一样时,若一根橡皮筋在回复原长时对小车做功为W,则两根伸长相同长度,做功为2W,橡皮条数的关系就是做功多少的倍数,故ABD错误,C正确.
故选:C.
A、小车在水平面运动时,由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化.所以适当倾斜以平衡摩擦力.小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功.故A正确;
B、实验中每根橡皮筋做功均是一样的,所以所用橡皮筋必须相同,且伸长的长度也相同,橡皮筋拉力做的功才可以成倍变化.故B错误;
C、每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致,则一根做功记为W,两根则为2W,故选项C正确;
D、由于小车在橡皮筋的作用下而运动,橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关,不需要测量平均速度,故D错误;
故选:AC
I、在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端过程中,由动能定理知应探究W=
1
2
m
v
2
1
,2W=
1
2
mv
2
2
,3W=
1
2
m
v
2
3
…,故不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值,但每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致,所以A正确B错误;若使橡皮筋对小车做的功为总功,则橡皮筋拉力应为合力,故应将远离滑轮的一端垫高以平衡摩擦力,所以C错误;开始实验时为使第一个计时点速度是零,应先接通电源再让小车在橡皮筋的作用下弹出,故D正确.
本题要求选错误的,故选AC.
Ⅱ、在探究平抛运动的规律时,选用装置1研究平抛物体竖直分运动时,由于视觉暂留原因不能用眼睛看A、B两球是否同时落地,应通过耳朵听是否同时落地,故A错误;
选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B一定要水平,B正确;
选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,这样小球离开斜槽末端时速度才能相同,故C错误;
除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹,故D正确.
故选BD.
Ⅲ、①“验证牛顿第二定律”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力,方法是将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做匀速直线运动,另外为使绳子拉力等于砝码盘(连同砝码)的质量,必须满足满足砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车的质量M的条件.
②由△x=a
t
2
得,将计数点0到4分成0到2和2到4两部分,其中t=2×(5×0.02s)=0.2s,△x=(17.47-8.05)-8.05=1.37
×10
?2
m,代入上式解得a=0.343m/
s
2
.
故答案为ⅠAC,ⅡBD,Ⅲ①匀速直线运动,远小于,②0.343
在上《用橡皮筋作动力》时,我发现同学们制作的小车出现了一些问题,我们经过讨论后,认为用橡皮筋作动力的小车在制作时应注意以下几个方面:
1.选用合适的车子
有的学校没有与教材相配套的小车,这时就需要学生自行去购买,比较好用的是四个轮子的四驱赛车。四驱赛车的型号有很多,应选用后车轴与底盘之间空隙比较大的那种,这样在后轴上缠上橡皮筋后就不会被卡住。
2.橡皮筋的安装方法
在安装时最容易出现的问题是橡皮筋装好后,绕圈时橡皮筋容易打滑,解决的方法是将橡皮筋用线紧紧扎在后车轴上,另一端拴在车头正中央。如果用502胶水粘住的话,效果也很好。
3.如何解决行驶时打滑
有很多小车只会在原地弹几下,并不会前进,这是因为小车本身重量太轻的缘故。如果出现打滑的现象,可以在小车上装上些重物,如电池、螺帽等,小车重量增加后就不容易打滑了。