平抛运动实验器，本文主要内容关键词为：，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。
大家知道，平抛运动是水平方向匀速运动与竖直方向自由落体运动的合运动。那么，如何用生动、明了的实验直观展示呢？目前在中学里还没有这样的实验器能够精彩的演示这个实验。因此，笔者对这个问题进行探究，经过几个月的设计、制作和完善，终于发明了平抛运动实验器（如图1所示）。
一、实验器的构造
平抛运动实验器的构造如下页图2所示。
二、演示方法
（1）伸开支架17，使每条支腿长度相等，拧紧调节栓18，使其长度一定，两支脚放在水平地面上。
（2）把枪轴11拉出某个长度（记住露出的凹槽的个数），此时套在枪轴11上的弹簧被压缩了这个长度，松手后枪轴11就被枪栓13卡住不动。将传动杆7移至紧贴杆架21，使支杆20从杆架21的下圆孔穿出，把小球16钳在枪管15的枪口处，把小球19套在支杆20的杆头上。
（3）调整大梁2处在水平位置（使水准仪6上的小气泡在中央位置），此时，大梁2、枪管15、枪轴11均处在水平位置，小球16、小球19处在不同位置的等高处。
（4）将梁托1紧贴身体适宜位置，另一只手握住拉手5，保持水准仪6的小气泡在中央位置不动，屏住气，扳动枪钩14，枪轴11立刻在枪管15内的弹簧的弹力作用下，迅猛向枪管内运动碰击小球16，使其做平抛运动，在碰击小球16的同时，碰片10也猛力碰击传动杆左端12，使传动杆7及支杆20迅速向右移动，小球19立刻脱离支杆20做自由落体运动。片刻，看到小球16与小球19在空中发生碰撞，并听到两个小球碰撞时发出“砰”的响声。
（5）改变枪轴11拉出的长度（与第一次露出的凹槽个数不同），再重复做上述步骤，同样发生小球16与小球19在空中碰撞的现象。
实验结果表明：小球16以不同的初速度做平抛运动都能与正前方等高处同一时刻做自由落体运动的小球19在空中碰撞。从而验证了做平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。
三、实验原理
根据平抛运动规律，做平抛运动的小球在空中的运动是水平方向匀速运动与竖直方向自由落体运动的合运动。那么，它在水平和竖直方向的位移分别为
一个小球做平抛运动，另一个小球在等高处的正前方同时做自由落体运动，那么这两个小球必然在空中有一个同时到达的位置。因为这两个小球并不是两个质点（每个球的直径是2 cm），因此这两个小球必然会在空中相遇而发生碰撞（如图3所示）。
四、研究体会
（1）如果不借助其他手段，仅用两只手做两个小球抛球碰撞试验，100次也碰不上一次。因为要使两个小球在空中碰撞，必须在同一时刻使两个小球在三维空间是相同的，人的视觉和动作反应速度是无法实现的。利用平抛运动规律发明的平抛运动实验器，就能百发百中的实现。因此，实践使我们认识到：知识就是力量，发明也是一种学习，创新是无止境的。
（2）挖掘现有物品的第二功能，可以使发明走捷径，例如我利用碰撞实验器的弹簧枪，很好地解决了使其中一个小球做平抛运动的难题。将知识组合、物品的功能组合是发明的一个重要途径。
（3）一项发明可能是诸多知识的整合应用，在设计中解决实际问题时，灵感最容易被有心人捕捉，动手制作能提高人的动手能力和创造能力。
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