《斜面上物体重力分解》的DIS实验研究

数字信息系统(DIS)是上海高中物理“二期课改”引进的新的实验系统。DIS由各类“传感器”采集信号，经“数据采集器”模数转换后，由计算机用DIS专用软件进行数据处理和图形描绘。在传统的实验中，由于条件的限制，学生的“探求”欲望往往不能得到很好的满足，DIS正是为学生提供了“研究、探索”的条件。

关于斜面上物体重力的分解

“斜面上物体”的力学模型，是在高中物理教学中必不可少，且应用频度很高的讲授、训练、考核工具。

重力在斜面上的分解实验演示器

在课堂上讲解重力在斜面上分解成两个分力的过程时，若只用嘴讲和在黑板上作图，则学生不能直观地看到两个分力的变化过程。如果利用仪器．学生就能直观地看到两个分力的变化过程，加深学生对力的分解的理解。因此，笔者制作了一款重力在斜面上的分解实验演示器，教学效果很好。

自制斜面重力分解演示器

"斜面上重力的分解"是高一新生较难理解的内容,教材(人教版)第15页[例2]中只用图示表示重力的两个分力随倾角变化的关系,还用到了数学中的三角函数知识,学生难以掌握.为了让学生能够按力产生的效果对斜面上重力进行分解,并且直观地根据看到产生的效果来透彻理解斜面上重力的分解,笔者自制了一个"斜面重力分解演示器".

物体沿斜面下滑的条件

【模型】一个静止的物体沿固定斜面是否下滑呢？图1如图1,对物体受力分析,若物体所受重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力,即mgsinθ=μmgcosθ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）,此时tanθ=μ,物体保持平衡状态;若物体所受重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,即tanθ〉μ,物体加速下滑;若物体所受重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力,即tanθ〈μ,物体仍保持静止状态.所以物体沿斜面是否下滑的条件与物体的质量无关,仅与tanθ、μ的大小有关,此结论还可延伸到倾斜传送带,具体见表1.

自制物体对斜面压力测量仪

为了更好地促进学生对“物体对斜面压力”这一知识的理解,让学生不仅从理论上推导出结论,同时能够直观看到实验事实,笔者利用压力传感器制成了自制仪器——物体对斜面压力测量仪。该仪器的制作原理与物理规律联系密切,制作方法简单,制作成本在合理范围内。通过实验测试,该仪器能够定量演示物体对斜面压力随斜面倾角的变化关系,教学中使用该仪器能够达到很好的教学效果。

浅谈“重力分解”中的常见错误

在中专物理教学中,力的分解是重点,也是难点,尤其在把力按其作用效果分解时,学生中常出现各种各样的错误.分解重力时的错误,大致有以下两种:

自制“斜面上物体重力分解演示仪”

力的分解是高一学生较难理解的内容．为了让学生能够按力产生的效果对斜面上重力进行分解，并且直观地根据看到产生的效果来透彻理解斜面上重力的分解，笔者自制了一个“斜面上物体重力分解演示仪”，在赛课中成为一个亮点．

导学力的分解问题

把一个已知力作为平行四边形的对角线,则与已知力共点的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力.由于同一条对角线可以作出无数个不同的平行四边形,因此,如果没有限制,从理论上分析,一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力.进行力的分解,主要是按力的实际作用效果进行分解.如在斜面上静止的物体,其重力产生的效果：一是使物体有沿斜面下滑的趋势,二是使物体压紧斜面.但不能就此认为斜面上的物体的重力都这样分解,如光滑小球被竖直挡板挡在斜面上静止,此时其重力产生的效果一是使球压紧竖直挡板,二是使球压紧斜面.

斜面压力演示仪

在初中物理<压力>和高中物理<力的分解>两部分教学中存在两个难点:①认识物体对斜面的压力与重力的关系;②认识在斜面上的物体重力所产生的两个效果:使物体压紧斜面和使物体沿斜面下滑.应用常规的板画分析抽象,不易理解.因此,我们设计并制作了<斜面压力演示仪>,通过压力传感器将力信号显示出来,从而简捷、直观地表现出物体对斜面的压力;物体所受重力的效果;并能反映斜面倾角变化时压力与重力沿斜面使物体下滑分力的变化情况.有效地解决了中学物理教学中的问题.

分解加速度三例

例1如图1所示，一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（ ）

斜面摩擦与自锁现象

如图1所示,把质量为m的物体A铅直压在斜面上,慢慢增大斜面的倾角θ,当倾角增大到一定程度时,物体开始下滑,斜面上物体受力如图所示,除铅直压力F外,还有重力G,斜面的支持力N和摩擦力f.物体刚开始下滑时,静摩擦力最大为fmax=μ0N(μ0为斜面与物体的静摩擦因数).

对斜面上物体重力的两个分力的错说分析

为研究斜面上质量为m的物体的运动状态，人们常把物体的重力mg沿斜面方向和垂直斜面方向进行分解，得到的两个分力分别为F1=mgsinθ、F2=mgcosθ，如图1所示．

一道竞赛题所揭示的物理规律

题目：如图所示，一质量为M的斜面体放在光滑的水平面上，另一质量为m的物体自斜面顶端沿光滑的斜面由静止滑下，已知斜面体的倾角为θ，斜面高h，重力加速度为g，求物体在下滑过程中对斜面体的压力。

受力分析的思路和方法

物体的受力分析能力是综合分析力学问题的基础,贯穿物理学习的始终,因此熟练掌握受力分析的思路和方法是学好物理的根本.

6．WG／Wf常量的妙用（高三）

物体在倾角为θ的斜面上运动，位移为l，物体和斜面之间的动摩擦因数为μ，那么重力做功(或克服重力做功)为WG=mglsinθ，克服滑动摩擦力做功为Wf=mgμlcosθ，由以上两式可得WG/Wf=mglsinθ/mgμlcosθ=tanθ/μ。

物理问答

问题1.如图所示,粗糙斜面上的物体受到沿斜面向上的拉力F的作用而静止,除拉力F外,物体还受到的其他力是(). A.重力,垂直斜面向上的支持力。

四川理综卷数学味正浓

08年高考四川理综卷共有12道物理题,其中,有四道题数学味十足.可见,数理结合类型的试题在物理试题中所占的比重很大.下面,对这四道试题进行分析,并以此介绍此类问题的求解思路.