关于此实验
哪辆小车滚得最远？用几本书垫起一个斜坡，放开玩具小车，测量它在地板上滚了多远。斜坡越陡，小车速度越快；地毯或毛巾等粗糙表面会让小车减速。让两辆小车并排比赛，为了保证测试公平，每次只改变一个条件，并把每次比赛的结果记录在表格中。
学习目标
- 描述斜坡的高度如何改变小车滚动的距离
- 比较光滑表面和粗糙表面如何减慢行驶中的小车
- 解释摩擦力是一种能让物体减速的力
- 每次只改变一个条件，制定公平的测试计划
- 将结果记录在表格中，并利用结果回答问题
使用方法
- 1按照初始设置让两辆小车比赛。哪种表面能让小车滚得更远？
- 2让两种表面保持相同。给小车A垫的书比小车B多。会发生什么？
- 3用一本书垫起斜坡，让小车B在毛巾上滚动。为什么它完全不动？它需要垫几本书？
- 4保持书本不变，用B号小车测试每一种表面。按表面从最光滑到最粗糙的顺序排列。
- 5看看你的结果表。如果同时更换书本和表面，这算公平的测试吗？
模型
假设
- 斜坡长1 m，每本书厚5 cm。斜坡和地面铺着相同的表面材料。
- 每种表面都会按小车重量的固定比例使小车减速：木板为4 %，砂纸为24 %。忽略空气阻力。
- 为了让书本更容易看清，图中的高度是实际高度的三倍。地面在6 m处结束。
在课堂上试试这个实验
- Q1你觉得为什么小车在木板上比在地毯上滚得更远？
- Q2如果斜坡非常陡，会发生什么？
- Q3说出一项为了让测试公平而必须保持不变的条件。
- Q4为什么道路表面是粗糙的，而滑梯表面是光滑的？
- Q5为什么同一斜坡上的两辆真实汽车可能不会停在完全相同的位置？
常见问题
在真实的课堂上，我该如何开展这项活动？
准备一块木板或结实的厚纸板、一摞书和一辆玩具车。将不同的材料贴在斜坡底部的地面上，不要推车，松开后用卷尺测量。每项测试重复三次。
只有一本书时，为什么汽车在粗糙的表面上不会移动？
粗糙表面的摩擦力大于汽车沿这么平缓的斜坡向下时受到的重力推动，因此汽车会停着不动。把斜坡变得更陡，向下的推动力就会增大。
什么是公平测试？
只改变一个因素（例如表面），其他条件都保持不变的测试：使用同一辆车、相同数量的书和相同的起点。这样就能知道是改变的因素造成了结果差异。