探究平拋物體運動的規律

向一

摘 要：傳統探究平拋物體運動規律實驗存在一些缺陷，需要作出相應改進，減少實驗誤差，提高實驗的可操作性，使實驗更有利于學生探究平拋物體運動的規律。

關鍵詞：平拋運動;運動規律;實驗改進

平拋運動是高中物理必修內容之一，課程標準規定該章節的學習目標為運用合成與分解方法分析拋體運動。根據課程標準的要求，運動合成與分解方法是該章節學習的重點。平拋運動作為合成與分解法的應用實例，是我們學習直線運動向曲線運動的轉折點。

一、傳統平拋物體運動規律實驗的缺點

在新版物理教材中，平拋運動實驗包括斜面小槽配合豎直白紙法、水柱法、數碼攝像機法三種，但是哪種實驗都存在明顯不足之處，斜面小槽配合豎直白紙法確定小球平拋運動位置的難度大，導致實驗過程長，實驗結果誤差大。水柱實驗法中，空氣對小球平拋運動軌跡的影響大，使運動軌跡不穩定;而數碼攝像機實驗的成本高，不利于大范圍推廣。而且斜面小槽配合豎直白紙法和水柱法都無法達到探究兩分運動的性質?？偠灾陨?種實驗都無法快速記錄小球平拋運動位置和運動軌跡。

二、平拋物體運動實驗的完善

該部分主要針對斜面小槽配合豎直白紙實驗的裝置，更加準確地記錄小球運動軌跡，使我們更加深入地研究平拋運動規律。

1.實驗器材及裝置

實驗器材包括自制平拋運動探究儀、刻度尺、白紙、電源、下鋼球、復寫紙等。斜槽、水平槽、重垂線、電磁鐵、開關、斜槽中心線在底座板上的投影線、垂直水平方向的平行插槽、槽間距5cm。實驗裝置見上圖。

2.實驗過程

（1）兩分運動實驗過程。取相同小球A、B，用電磁吸鐵分別固定于上下兩個角斜槽內，使用同一電磁吸鐵開關控制小球同時運動，分別作平拋運動和近似勻速直線運動。實驗結果顯示，小球A、B始終處于同一垂直線上運動，直至最后相撞。

（2）平拋運動垂直方向運動實驗。取相同小球A、B，分別放于左上角斜槽和左下角斜槽，使用電磁吸鐵固定小球。使用同一開關控制小球運動，使A球離開斜槽末端后做平拋運動，B球下落做自由落體運動，讓我們觀察兩個小球是否同時落地，啟發我們總結平拋運動在垂直方向的運動類型。

三、實驗效果及評價

將傳統斜面小槽配合豎直白紙實驗作改進后，提高了實驗的精度，使實驗操作更加簡單方便，也更突出物理思想。通過本研究實驗可快速準確地反映小球平拋運動的位置變化特點，描出運動軌跡，方便我們根據小球運動估計探究平拋物體的運動規律。雖然本研究存在工藝制作和操作誤差，但是依舊能彌補傳統斜面小槽配合豎直白紙實驗的缺陷，具有一定的實用價值。

參考文獻：

孟擁軍.“平拋運動”教材比較與教學建議[J].物理教師，2015，12（06）：25-28.

·編輯 謝尾合