斜面实验的设计与改进

湖北省襄阳市襄州区第五中学(441199) 周 雪

1 教材实验设计

本实验来自鄂教版五年级科学教材上册“公路”单元第二课“盘山公路”中“斜面的实验”，主要探究斜面是不是省力及怎样使斜面更省力。

2 实验存在的问题

在教学实践中，笔者认为原实验存在如下不足：需多次搭建，费时费力；稳定性差，难以操作；拉力不均，读数不准；坡度大小，数据模糊。

3 实验改进设计

3.1 改进后的实验材料

600 mm×150 mm的木板1块，800 mm×150 mm的木板1块，600 mm×150 mm的铁架1个，合叶1个，挂钩2个，滑轮1个，150 cm长的线1根，电机1个，电池盒1个，小车1个，测力计1个，倾角仪1个。

3.2 改进后的实验装置

斜面实验改进装置如图1所示。

图1 改进实验装置

3.3 改进后的实验操作过程

(1)将实验装置放在水平桌面上，把电子数显拉力计归零，数显倾角仪归零。

(2)用测力计直接提升重物，记录下电子数显拉力计上的数据为1.0 N；搭建一个坡度为30°的斜面，在斜面上提升同一重物，记录下电子数显拉力计上的数据为0.3 N，通过对数据进行对比得出斜面能省力这个结论。

(3)搭建不同坡度的斜面，“要控制不变的条件(提升的物体相同)”“要改变的条件(坡度大小不同)”，设计以下两组对比实验。

①搭建高度相同，长度不同的斜面，提升同一重物作比较。把斜面的高度设定为200 mm，在长度为600 mm的斜面上提升重物，这时斜面的坡度为20°，用力为0.673 N；在长度为400 mm的斜面上提升重物，这时斜面的坡度为26.9°，用力为0.903 N。通过对数据进行对比，得出斜面高度相同时，斜面越长越省力。

②搭建长度相同，高度不同的斜面，提升同一重物作比较。……