“从低处往高处走”的科学实验过程体会

朱启侨

很多时候,我们所看到和发现的“水往低处流”、“走路时爬坡比下坡吃力”、“跳高时背越式比跨越式更加具有优越性”等等现象。就很容易联想到其关键作用的是物体的重心,因为这些现象是在地球的引力的作用下引起的。在地球上的物体,在没有外力的前提下,总是在势能比较低的情况比较稳定。所以但物体的总是具有从比较高势能的向比较第势能的状态运动的趋势。

这次的实验是“从低处往高处走”,究竟物体是怎样实现这种看似有违既有的物理规律的实验呢?下面是实验演示的的过程。

准备的材料(如图)

锥体一个

“八”字轨道

直尺一把

演示过程

先用直尺测出轨道两端轨道上缘到水平面的距离d1/d2。经测量,较窄一段的距离比较宽一端的距离小,形成了锥体上爬的坡。如图示是锥体爬坡的过程:

揭示锥体爬坡的物理原理

在演示前,观众被演示者测量两端的距离转移了注意力,认为锥体运动的过程中重心就是以轨道的渐变由高到低,忽视在运动的过程中锥体的重心是在不断的变低的物理事实,从而误解为锥体自动爬坡的假象。经过准确的测量,锥体在运动的开始短的重心为7厘米,而在运动的末端是4.5厘米。椎体在运动的过程中的重心改变的原因是轨道是八字形的,在滚动的过程中,重心不断下移。所以造成了爬坡实验现象。

个人学习体会

在观察实验现象过程中,要抓住问题的关键,避免错位的分析运动的对象,比如这个实验关键是抓住运动物体物理重心是在不断地在变低的物理事实,从而做出看似爬坡的现象的合理解释。另外,要多尽量用科学的语言来解释生活的各种现象。

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