论文部分内容阅读
[摘要]探究平抛运动的规律是高中物理学习中非常重要的内容之一，也是高考中经常考查的内容。而如何准确的描绘平抛运动的轨迹是教学的难点，也是关乎探究成败的主要因素之一。
在实际的教学过程中，如何在传统实验的基础上,改进实验操作并且使得实验更加简洁.准确是教育工作者始终追求的目标.本文巧用双向移动法解决传统实验中存在的一些弊端使得实验结果更加精确.
[关键词]双向移动 描绘平抛运动的轨迹 结果更加精确
探究平抛运动的规律是《物理必修2》中非常重要的内容之一，也是高考和平常的考试中经常考查的内容。所以必须要让学生理解清楚。而教学中如何准确的描绘平抛运动的轨迹是教学的难点，也是关乎探究成败的主要因素之一。
在实际的教学过程中，比较常见的是描迹法和频闪照相法，但后者往往受实际条件的限制而难以采用，所以绝大多数学校的实验室采用的是描迹法即用平抛运动演示仪来描绘平抛运动的轨迹，并且实际的实验设计如下：
实验器材：
斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
实验步骤：
一．1.将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的末端处于水平位置．调节调平螺丝，观察重锤线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板，装置如右图所示．
2.将描迹记录纸衬垫一张复写
纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处．
3.把接球挡板拉到最上方一格的位置。
二．将定位板在某一位置固定好．钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出．
三.下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点．
四.再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点．
五.变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点．
六.取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线．
在以上设计中，由于接球挡板与小球碰撞时小球甚至会被弹起，所以在面板上所打的点迹有一定的误差，另外，面板上打下的是蝌蚪状的点迹，这对描绘轨迹也带来了一定的难度。还有一点就是接球挡板是否水平也会对实验的精确度产生影响。还有一些设计中没有定位挡板，而是让小球运动过程中与一支铅笔相撞来记录小球运动的点迹，这样操作的误差就更大了。为了使得实验的精确度提高，笔者做了如下设计与改进：
在以上实验中不用接球挡板或铅笔，而是将面板转过90度，使白纸正对斜槽口且纸面和斜槽口垂直后，先使平板的左上角（或右上角）正对斜槽口，让小球从斜槽某一位置滚下后在槽口处与面板相撞便通过复写纸在白纸上留下一个点迹，以这一点迹为坐标原点建立平面直角坐标系则坐标原点就是平抛运动的初位置。然后在将面板向后平移L长度的同时向右（或向左）平移L长度后，让小球从斜槽上的同一位置滚下后又与面板相撞时在纸上留下一个点迹；重复以上第二步的操作便可在纸面上依次留下小球在平抛运动过程中的一系列点迹。最后拆去实验装置从面板上把白纸取下并将点迹用平滑曲线连接起来便得到了平抛运动的轨迹图像。
这一改进最突出的方面表现在：1、坐标原点的确定准确无误。2、每次所得到的点迹都代表了球心所在的位置，所有点迹都是在同等条件下得到的。3、体现了将运动的合成与分解与实际实验的结合，达到了巩固和应用的目的。
另外，这一设计相较于传统的实验方案所用的器材数量也减少了。
在实际操作中为了保证平移面板时双向位移的一致性，可提前在水平面上建立一个一条坐标轴沿斜槽口所在的方向的平面直角坐标系。然后做一条坐标系的角平分线，并标记下初始时刻面板与这条角平分线重合的点，在以后的移动中只要保证标记的点沿着所画的角平分线移动即可。这样的设计使得操作过程简单化的同时又提高了实验的精确性。
注意事项：
1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直且与斜槽末端保持垂直。
2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左（或右）上角到右（或左）下角间分布，从而减小测量误差。
（作者单位：天祝藏族自治县第二中学 甘肃省武威市天祝县）
在实际的教学过程中，如何在传统实验的基础上,改进实验操作并且使得实验更加简洁.准确是教育工作者始终追求的目标.本文巧用双向移动法解决传统实验中存在的一些弊端使得实验结果更加精确.
[关键词]双向移动 描绘平抛运动的轨迹 结果更加精确
探究平抛运动的规律是《物理必修2》中非常重要的内容之一，也是高考和平常的考试中经常考查的内容。所以必须要让学生理解清楚。而教学中如何准确的描绘平抛运动的轨迹是教学的难点，也是关乎探究成败的主要因素之一。
在实际的教学过程中，比较常见的是描迹法和频闪照相法，但后者往往受实际条件的限制而难以采用，所以绝大多数学校的实验室采用的是描迹法即用平抛运动演示仪来描绘平抛运动的轨迹，并且实际的实验设计如下：
实验器材：
斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
实验步骤：
一．1.将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的末端处于水平位置．调节调平螺丝，观察重锤线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板，装置如右图所示．
2.将描迹记录纸衬垫一张复写
纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线)，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处．
3.把接球挡板拉到最上方一格的位置。
二．将定位板在某一位置固定好．钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出．
三.下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点．
四.再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点．
五.变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点．
六.取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线．
在以上设计中，由于接球挡板与小球碰撞时小球甚至会被弹起，所以在面板上所打的点迹有一定的误差，另外，面板上打下的是蝌蚪状的点迹，这对描绘轨迹也带来了一定的难度。还有一点就是接球挡板是否水平也会对实验的精确度产生影响。还有一些设计中没有定位挡板，而是让小球运动过程中与一支铅笔相撞来记录小球运动的点迹，这样操作的误差就更大了。为了使得实验的精确度提高，笔者做了如下设计与改进：
在以上实验中不用接球挡板或铅笔，而是将面板转过90度，使白纸正对斜槽口且纸面和斜槽口垂直后，先使平板的左上角（或右上角）正对斜槽口，让小球从斜槽某一位置滚下后在槽口处与面板相撞便通过复写纸在白纸上留下一个点迹，以这一点迹为坐标原点建立平面直角坐标系则坐标原点就是平抛运动的初位置。然后在将面板向后平移L长度的同时向右（或向左）平移L长度后，让小球从斜槽上的同一位置滚下后又与面板相撞时在纸上留下一个点迹；重复以上第二步的操作便可在纸面上依次留下小球在平抛运动过程中的一系列点迹。最后拆去实验装置从面板上把白纸取下并将点迹用平滑曲线连接起来便得到了平抛运动的轨迹图像。
这一改进最突出的方面表现在：1、坐标原点的确定准确无误。2、每次所得到的点迹都代表了球心所在的位置，所有点迹都是在同等条件下得到的。3、体现了将运动的合成与分解与实际实验的结合，达到了巩固和应用的目的。
另外，这一设计相较于传统的实验方案所用的器材数量也减少了。
在实际操作中为了保证平移面板时双向位移的一致性，可提前在水平面上建立一个一条坐标轴沿斜槽口所在的方向的平面直角坐标系。然后做一条坐标系的角平分线，并标记下初始时刻面板与这条角平分线重合的点，在以后的移动中只要保证标记的点沿着所画的角平分线移动即可。这样的设计使得操作过程简单化的同时又提高了实验的精确性。
注意事项：
1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直且与斜槽末端保持垂直。
2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左（或右）上角到右（或左）下角间分布，从而减小测量误差。
（作者单位：天祝藏族自治县第二中学 甘肃省武威市天祝县）