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有趣的数学实验
皖西日报
作者：王蔚
新闻 时间:2021年12月28日 来源:皖西日报
段娅楠
同学们,你们是不是认为“数学就是枯燥的计算、麻烦的公式?”不!其实数学也可以变得好玩、有趣!不相信,那就跟着我来一起试试吧!打篮球、踢足球、打乒乓球等都是大家喜爱的运动,这些球从高处落地后都会反弹,每次弹起来的高度都有变化,每种球的反弹高度也不一样,那么球的反弹高度同哪些因素有关呢?根据日常生活经验,我猜想可能同球下落的高度、碰撞材料的硬度等都有关系。是不是这样呢,我们设计了不同的实验分别进行探究验证。
一、实验过程
1、同一种球(乒乓球)从同一高度自由落下实验
在教室的墙上量出100厘米的高度并做上标记,把同一个乒乓球从100厘米标记处自由落下,再在墙上标出球的反弹高度,分别进行了5次实验,5次球的反弹高度统计如下表。
表1 100厘米高度处乒乓球自由下落球的反弹高度(单位:cm)
从表1的数据我们发现: 如果排除测量的误差,同一种球从同一高度自由落下,球的反弹高度基本是一样的。
2、同一种球(乒乓球)从不同高度自由落下实验
在教室的墙上分别量出100厘米、120厘米、140厘米的高度并做上标记,把同一个乒乓球分别从100厘米、120厘米、140厘米标记处自由落下,再在墙上标出球的反弹高度,每组分别进行了5次实验,不同高度5次球的反弹高度统计如下表。
表2 100、120、140厘米高度处乒乓球自由下落球的反弹高度(单位:cm)
从表2的数据我们发现:同一种球从不同的高度自由落下,球的反弹高度是不同的,自由下落高度越高,球的反弹高度越高。
3、不同种的球(乒乓球和篮球)从同一高度自由落下实验
在实验1的基础上,用同样的方法测量篮球从100厘米高度处自由落下球的反弹高度,5次球的反弹高度统计如下表。
表3 100厘米高度处篮球自由下落球的反弹高度(单位:cm)
从表3的数据我们再次发现:如果排除测量的误差,同一种球从同一高度自由落下,球的反弹高度基本是一样的。结合表1和表3的数据发现:不同的球从同一高度自由落下,球的反弹高度是不同的,篮球的反弹高度大于乒乓球的反弹高度。
4、同一种球(篮球)从同一高度但接触面不同(瓷砖地面、草坪、沙坑)的自由落下实验
用同一篮球从100厘米高度处自由落下,接触面分别是瓷砖地面、草坪地面、沙坑地面。测量发现:在瓷砖地面上篮球的反弹高度平均值是75.2厘米,在草坪地面上篮球的反弹高度平均值是21厘米,在沙坑地面上篮球几乎没有反弹。通过实验我们认为球的反弹高度同其接触面的硬度有关,接触的物体越硬,球的反弹高度越高。
二、实验结论
实验结束后,通过实验数据分析以及上网查询资料,我们经过认真讨论得出以下结论:
1、球的反弹高度与下落高度有关。一般下落高度越高,球的反弹高度也越高；同一种球从同一高度自由落下,球的反弹高度基本是一样的,当然实际测量过程中由于球的反弹速度比较快,会导致测量时存在误差；不同的球从同一高度自由落下,球的反弹高度是不同的,篮球的反弹高度大于乒乓球的反弹高度。
2、球的反弹高度与接触表面材料的硬度有关。在比较硬的地方反弹高度比较高,在比较软的地方反弹高度比较低,在沙地上几乎没有反弹。
3、资料显示:球的弹性大小主要取决于球内部所受到的压力大小,而压力大小同球内充进的空气多少有关。在同一高度篮球的反弹高度大于乒乓球的反弹高度可能就是因为篮球内充进的空气多于乒乓球内充进的空气；在做这组实验时篮球的气打得饱不饱这个因素也要考虑,如果篮球气太足可能反弹的就很高,气太少可能反弹的很低甚至不反弹,这还需要在以后的实验中进行验证。
三、实验收获
生活处处皆是学问,真没有想到天天玩耍的球居然隐藏着如此多的奥妙!通过这次实践活动我学会了如何测量球的反弹高度；明白了要尊重科学,不能凭生活经验作判断；感受到要想获得科学数据,必须通过反复实验。
在我们日常生活中处处都有数学知识的存在,我们要学会通过实践去探索数学中的奥秘,我越来越喜欢数学了,让我们在数学探索的道路上继续航行吧!
指导老师 王蔚
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 平均
100厘米 67 68 67 67 68 67.4
120厘米 78 77 77 77 76 77
140厘米 83 82 82 83 82 82.4
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 平均
下落高度 68 69 68 68 69 68.4
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 平均
下落高度 79 75 75 73 74 75.2
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