沿斜面纯滚动的圆柱体机械能守恒验证

基于Tracker软件的自动追迹功能,提出向量追迹法,准确测量沿斜面滚动的圆柱体角位移、角速度等信息,从而判断圆柱体的运动状态。以此为基础,计算滚动过程中圆柱体总动能、重力势能的变化关系,验证纯滚动过程中圆柱体的机械能守恒。向量追迹法是Tracker软件应用的进一步拓展,对培养中学生的实验分析及数字化信息处理能力,掌握物体运动的能量变化具有重要的教学意义。

利用传感器探究滑动摩擦力与相对速度的关系

中学阶段对滑动摩擦力大小影响因素的研究,仅局限在正压力和接触面的粗糙程度两个因素,通过实验仅能得出滑动摩擦力的大小与相对速度有关。通过朗威数字化信息系统实验室的光电门传感器设计实验,数据比较精确,测量小车在不同相对速度情况下对应的滑动摩擦力大小,绘图分析得到滑动摩擦力与相对速度之间的定量关系,对培养学生勇于质疑和创新,提升其物理学科核心素养具有重要意义。