探究平抛物体运动的规律

向一

摘 要：传统探究平抛物体运动规律实验存在一些缺陷，需要作出相应改进，减少实验误差，提高实验的可操作性，使实验更有利于学生探究平抛物体运动的规律。

关键词：平抛运动;运动规律;实验改进

平抛运动是高中物理必修内容之一，课程标准规定该章节的学习目标为运用合成与分解方法分析抛体运动。根据课程标准的要求，运动合成与分解方法是该章节学习的重点。平抛运动作为合成与分解法的应用实例，是我们学习直线运动向曲线运动的转折点。

一、传统平抛物体运动规律实验的缺点

在新版物理教材中，平抛运动实验包括斜面小槽配合竖直白纸法、水柱法、数码摄像机法三种，但是哪种实验都存在明显不足之处，斜面小槽配合竖直白纸法确定小球平抛运动位置的难度大，导致实验过程长，实验结果误差大。水柱实验法中，空气对小球平抛运动轨迹的影响大，使运动轨迹不稳定;而数码摄像机实验的成本高，不利于大范围推广。而且斜面小槽配合竖直白纸法和水柱法都无法达到探究两分运动的性质。总而言之，以上3种实验都无法快速记录小球平抛运动位置和运动轨迹。

二、平抛物体运动实验的完善

该部分主要针对斜面小槽配合竖直白纸实验的装置，更加准确地记录小球运动轨迹，使我们更加深入地研究平抛运动规律。

1.实验器材及装置

实验器材包括自制平抛运动探究仪、刻度尺、白纸、电源、下钢球、复写纸等。斜槽、水平槽、重垂线、电磁铁、开关、斜槽中心线在底座板上的投影线、垂直水平方向的平行插槽、槽间距5cm。实验装置见上图。

2.实验过程

（1）两分运动实验过程。取相同小球A、B，用电磁吸铁分别固定于上下两个角斜槽内，使用同一电磁吸铁开关控制小球同时运动，分别作平抛运动和近似匀速直线运动。实验结果显示，小球A、B始终处于同一垂直线上运动，直至最后相撞。

（2）平抛运动垂直方向运动实验。取相同小球A、B，分别放于左上角斜槽和左下角斜槽，使用电磁吸铁固定小球。使用同一开关控制小球运动，使A球离开斜槽末端后做平抛运动，B球下落做自由落体运动，让我们观察两个小球是否同时落地，启发我们总结平抛运动在垂直方向的运动类型。

三、实验效果及评价

将传统斜面小槽配合竖直白纸实验作改进后，提高了实验的精度，使实验操作更加简单方便，也更突出物理思想。通过本研究实验可快速准确地反映小球平抛运动的位置变化特点，描出运动轨迹，方便我们根据小球运动估计探究平抛物体的运动规律。虽然本研究存在工艺制作和操作误差，但是依旧能弥补传统斜面小槽配合竖直白纸实验的缺陷，具有一定的实用价值。

参考文献：

孟拥军.“平抛运动”教材比较与教学建议[J].物理教师，2015，12（06）：25-28.

·编辑 谢尾合