（江苏省东台中学高三（2）班，江苏 盐城 224200）
摘要：“探究求合力的方法”演示实验采用新方法，能够探究各种角度下求合力的方法：在演示板上固定一个木制量角器(或印制一张半径约20cm的量角器图片)，将橡皮条GE的一端G固定在量角器的轴线GC上，我们可以很方便地读出弹簧秤拉力的大小和方向；探究平抛运动在水平方向运动规律的方法具体做法是：在倾角大于700角的斜面上固定一张坐标纸，并使其横线水平，让涂有少量印泥的小球以某一平行于斜面的水平速度滚上该斜面，小球滚动过程中将在坐标纸上留下一条清淅的 “类抛物线”。
关键词：探究求合力的方法；探究平抛运动的规律；实验创新
由人民教育出版社出版的“普通高中课程标准实验教科书” (以下简称新教材)，已在全国大部分省市推广使用，物理学科的新教材在知识内容的叙述，各种能力的培养和物理思想方法的渗透上都注意提出问题，激发我们的兴趣，启发我们动手动脑去思考问题和解决问题。特别是物理规律的得出，注重科学探究，很好地体现了物理学作为一门实验学科的特色。本文就新教材的物理必修(1)和(2)中的两个探究实验，建议进行一定的创新，以便更加有益于课堂教学。
新教材的物理必修(1)P66：“探究求合力的方法”演示实验中(如图一所示)，砝码通过定滑轮拉动橡皮条…，笔者认为采用该装置进行实验，起不到探究或验证的作用，它只能演示互成900角的两个力与它们的合力的关系。
我在“探究求合力的方法”演示实验中，采用图二所示装置进行实验，效果很好，具体做法如下：在演示板上固定一个木制量角器(或印制一张半径约20cm的量角器图片)，将橡皮条GE的一端G固定在量角器的轴线GC上，在力F1和F2的共同作用下，橡皮条GE沿着量角器的轴线GC伸长了EO这样的长度，O为量角器的圆心。撤去F1和F2后，用一个力F作用在橡皮条上，使橡皮条沿着GC伸长相同的长度。力F对橡皮条的作用效果与F1和F2的共同作用效果相同，故力F是F1和F2的合力。实验时，我们可以很方便地读出弹簧秤拉力的大小和方向，用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头，用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接…
实验时要注意以下两个问题：1、实验所用的两把弹簧秤要校准，将它们相互钓住对方，拉动时两把弹簧秤的示数必须相同。2、橡皮条GE必须沿着量角器的轴线GC伸长到量角器的圆心O点，这样弹簧秤拉力的方向才可利用量角器读出，这是本实验设计的巧妙之处。
该装置也可用于我们的分组实验。
新教材的物理必修(2)P38：“探究平抛运动的规律”，这一节要探究的内容比较丰富，在运动的合成与分解的基础上，给出了什么叫平抛运动，提出了要探究的问题：探究平抛运动的特点。探究的过程既有实验现象的观察，又有分析、推理的过程，还要将实验现象与分析、推理相结合，探究出平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律。实验的手段上既有传统的仪器演示实验，又有自制或组装的仪器进行实验。有教师的演示实验，同时还可以进行我们的分组实验。体现了广阔的动手和动脑并重的探究问题的思路，给教师和我们开辟了充分发挥才智的空间。
教材首先探究出平抛运动在竖直方向的运动规律：即竖直分运动与自由落体运动的特征相同。然后设法通过实验得出平抛运动的轨迹。在此基础上结合竖直分运动的特征，探究平抛运动在水平方向的运动规律，这正是这一节的难点所在。目前，大多数普通高中由于条件限制，都是采用教材给出的参考案例2进行平抛运动轨迹的描绘：如图三所示，让钢球每次都从斜槽上同一位置无初速滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动，设法用铅笔描出钢球经过的位置…该实验比较费时(约需25分钟左右)，实验误差也较大，给课堂教学带来一定不利影响。
结合伽利略研究自由落体运动的科学思维和巧妙的实验构思(新教材的物理必修(1)P48)，这里介绍一种用时少，实验误差小的探究平抛运动在水平方向运动规律的方法。具体做法是：如图四所示，在倾角大于700角的斜面上固定一张坐标纸，并使其横线水平，让涂有少量印泥的小球以某一平行于斜面的水平速度滚上该斜面，小球滚动过程中将在坐标纸上留下一条清淅的“类抛物线”，由于斜面倾角较大，加之小球是滚动，小球在斜面上滚动时所受阻力可以忽略，所以小球在斜面上滚动时沿斜面向下的分运动，是初速度为零的匀加速运动，加速度为gsinθ,如图五所示，在坐标纸上建立平面直角坐标系：使小球在坐标纸上轨迹的起点为原点，沿水平方向建立x轴，沿斜面向下的方向上建立y轴。在曲线上，取纵坐标分别为h、4h、9h的三点，则它们之间的时间间隔相等，量出对应时间间隔内小球的水平位移…，很容易得出小球在水平方向上的运动具有匀速运动的特征。不断增大斜面倾角，总能得到相同的实验结论，我们可以得出：θ为900，即小球做平抛运动时，在水平方向上的运动具有匀速运动的特征。
实验时要注意以下两个问题：1、斜面倾角不宜小于700。2、用密度大的钢球且涂的印泥不宜过多。
该装置也可用于我们的分组实验。
论文作者:沈奥
论文发表刊物:《知识-力量》2019年5月上
论文发表时间:2019/3/5
标签：量角器论文; 斜面论文; 小球论文; 水平论文; 合力论文; 弹簧秤论文; 橡皮论文; 《知识-力量》2019年5月上论文;