“探究平抛运动规律”实验的改进，本文主要内容关键词为：规律论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在新课标高中物理（必修2）课本上介绍的“探究平抛运动规律”实验中，笔者采用铅笔或一个带有小孔的硬纸片来确定小球平抛运动的位置，能很好地从定量的数据处理中探究出平抛运动的规律。以往在实验时为了确定一个位置，往往要做很多次试验，要完成平抛运动的描迹更需花几十分钟，从而导致学生很难在课堂上完成实验的探究报告。采用数码相机和摄像机这些现代科技的手段进行探究也只能在短时间内定性地了解其规律，对定量的数据处理仍然有困难。
为了能很快在实验中直接准确地确定小球的位置，我们将实验装置进行了改进，使平抛运动的轨迹描绘得又快又准，并减少了在描绘小球位置时因非实验因素给探究实验带来的误差。
一、实验改进方法
将实验装置加一个带有木板插槽的等腰直角三角形底座（图1），再在长木板上贴上白纸和复写纸，竖直放置在底座的插槽中。待小球平抛打到木板上时，立刻就能在木板上准确记录下小球平抛的位置（图2）。根据平抛运动在水平方向上是匀速直线运动的特点，在底座上取等间隔的位置做出插槽，每次小球从同一高度滚下，让长木板从前到后依次竖直放置在底座插槽中。由于底座插槽是等腰直角三角形，每次长木板到小球抛出点的距离和长木板插入槽的长度都相同，因此，长木板上记录的小球位置也就是小球平抛在空中的位置，这样就可以通过白纸上记录的小球位置，描出平抛运动的轨迹。在实验完成后，先取下复写纸，再将长木板沿平抛方向放在底座上，可进一步验证小球平抛的轨迹与白纸上记录的位置是否吻合（图3），最后在白纸上画出坐标，通过分析坐标值就可以探究平抛运动的规律。
图1 实验底座俯视图
图2 实验操作图
图3 实验验证图
二、实验改进原理
本实验采用的“竖直木板记录方式”，应用了等腰直角三角形两直角边相等的原理，巧妙地将平抛运动在水平方向和竖直方向的运动同时准确地记录在长木板的白纸上，如果将长木板换成磁性画板、小球换成磁性小球，则本实验操作起来将更简便。
三、注意事项
使用本实验装置可以快速、准确地记录平抛运动的小球的位置，并描绘出平抛轨迹。在实验操作时应注意以下几点：1.底座应调整水平，或放在水平地面上。2.底座插槽长度与插槽到重垂线指向底座的位置的距离相等。3.长木板应放入底座插槽中，并保持竖直状态。4.在长木板上以小球开始做平抛运动的抛出点作为坐标原点，建立直角坐标，竖直向下方向为y轴，水平方向为x轴。5.在长木板上先贴上记录的白纸，再在白纸上固定复写纸。6.调整底座位置使小球斜轨道的重垂线与木板的y轴重合。7.每次让小球从斜槽同一高度的位置自由滚下，与长木板碰撞，在长木板的白纸上记下小球的平抛位置。8.掀开复写纸，观察白纸上的点，再在x轴和y轴上画出坐标线，记录小球位置的x和y坐标值。分析其数据，可定量探究出小球在水平方向和竖直方向的运动规律。