初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案(測量紙片下落的速度).doc

初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案（測量紙片下落的速度）一、實(shí)驗(yàn)名稱：測量紙片下落的速度二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：實(shí)驗(yàn)“測量紙片下落的速度”所提供的實(shí)驗(yàn)器材有卷尺、秒表、紙片，但是采用這些實(shí)驗(yàn)器材總是發(fā)現(xiàn)紙片在下落的過程中忽左忽右的飄，下落的路線不是直的，容易碰到課桌或其它的物體而改變路線。我就想找一種東西來代替它，起初想用氣球，但發(fā)現(xiàn)更難控制路線，而且氣球太大，放在實(shí)驗(yàn)桌上會(huì)引起學(xué)生的無意注意。后來想這種東西應(yīng)該還是用紙來做，因?yàn)槿绻捎描F球等密度較大的東西做實(shí)驗(yàn)的話，由于下落的時(shí)間太短無法測量下落時(shí)間，或者是測量出來的時(shí)間誤差太大。最后和同學(xué)們一起討論想到用小時(shí)候玩過的三個(gè)紙條組成的“紙錐”來替代原來的紙片。而且下落的時(shí)間可以通過秒表測出（由于實(shí)驗(yàn)室沒有足夠多的卷尺，可以利用人的身高這個(gè)已知條件，此時(shí)下落的時(shí)間大約是12秒）。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)測量運(yùn)動(dòng)物體的速度。四、實(shí)驗(yàn)所涉及的科學(xué)道理： 測量紙片（改成“紙錐”）下落的速度這個(gè)實(shí)驗(yàn)利用的實(shí)驗(yàn)原理是速度公式。把紙片改成“紙錐”，主要考慮它在下落時(shí)由于下部的形狀不同，空氣的流速也不相同，根據(jù)“在流體中，流速越大的地方壓強(qiáng)越小”（伯努利原理），會(huì)產(chǎn)生壓力差，導(dǎo)致“紙錐”下落時(shí)會(huì)順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（具體旋轉(zhuǎn)的方向是由安裝時(shí)的順序決定的）。五、實(shí)驗(yàn)操作步驟：（1）實(shí)驗(yàn)前要測量出同學(xué)的身高，作為“紙錐”下落的高度s，記錄在實(shí)驗(yàn)表格。 (2）一位同學(xué)把3050厘米長的刻度尺平放在自己的頭頂，另一個(gè)同學(xué)按照這樣的高度自由釋放“紙錐”，同時(shí)開始記時(shí)，記下“紙錐”落地時(shí)所用的時(shí)間t，記錄在實(shí)驗(yàn)表格。 （3）重復(fù)上述步驟兩次。（4）根據(jù)速度公式計(jì)算出“紙錐”三次下落的速度，并計(jì)算出平均值。六、實(shí)驗(yàn)裝置或照片：學(xué)生可以自制“紙錐”（剪三個(gè)完全相同的左右的紙條，把每個(gè)紙條對(duì)折一次，然后連環(huán)套在一起，如圖1所示，把三個(gè)“腳”向外抽緊，如圖2所示）七、實(shí)驗(yàn)所用器材： “紙錐”一個(gè)，3050厘米長的刻度尺一把，秒表一只。八、實(shí)驗(yàn)效果以及其他需要說明的問題：實(shí)驗(yàn)效果：2005年12月14日前后在南京樹人國際學(xué)校初二十二個(gè)班級(jí)中施教效果很好，解決了原來所用紙片下落不穩(wěn)、路線不是直線，路程無法測量的缺點(diǎn)，而且實(shí)驗(yàn)器材制作方便、成本低廉、操作簡單、學(xué)生感興趣。后來在鼓樓區(qū)其他學(xué)校初二物理教學(xué)中得到進(jìn)一步的檢驗(yàn)，各位同行一致反應(yīng)較好。具有較大的推廣使用價(jià)值。說明：在制作“紙錐”時(shí)需要用硬度不要太大、密度較小的紙張，學(xué)生課堂練習(xí)紙最佳?？梢赃x擇高個(gè)子同學(xué)的身高作為“紙錐”的下落高度，這樣可以增加下落時(shí)間，減小時(shí)間測量上的誤差，但是會(huì)導(dǎo)致矮個(gè)子同學(xué)很難判斷刻度尺是不是水平的；用矮個(gè)子同學(xué)身高作為“紙錐”下落的高度，可以最大程度的使刻度尺保持水平，但是會(huì)使下落時(shí)間變短，這樣測量的高度準(zhǔn)確了，但是下落時(shí)間的測量誤差會(huì)增大。這樣的分析過程可以通過學(xué)生的討論完成。