平抛运动实验技术创新心得

平抛运动实验技术创新心得

谢兵

安顺市平坝第一高级中学

摘要：笔者在经过调研发现，多数教师实验探究过程流于形式，实验仅仅为了应付检查，在实验时候，照本宣科缺乏创新，应试痕迹严重，物理创新思维不能很好体现。其中平抛运动实验就是一个例证，关于平抛运动轨迹的描绘，传统实验用小球做平抛运动不易把轨迹描绘清楚和准确，本文用水流代替小球，简化了实验，不仅仅可以直接观察运动轨迹，还可以准确描绘出实验轨迹；其次，初速度准确测量也是本实验的一个重点和难点，本实验创新之处是利用打点计时器打出重物自由落体运动的纸带，这样不仅快速测出了水流平抛运动的初速度，学生也理解平抛运动的分解情况。实验部分往往是学生容易忽略和考试丢分之处，所以本实验的设计，主要重视学生的思维训练，并且加入了创新思维，不仅仅让学生在学有所得，有所思考，还对以后学习提供较大的帮助。

关键字：平抛运动、创新、思维

前 言

物理是一门以实验为基础的自然科学，在寻求真理时，往往需要实验数据来支撑和论证，所以物理是一门非常严谨的学科。但是往往在高中物理教学中，物理实验教学往往被人们所忽视，这样导致学生只会死读书和考试，学生动手能力和实验创新能力较弱，再者，提高学生实验创新技能，可以提高物理的思维和解决问题的能力，也能提升物理的学习兴趣，使得物理成绩提高，为我国的科技事业添砖加瓦。因此，必须加强物理实验的开展，作为一名物理教师，实验的认真开展和创新是现代教师必须完成和完善的任务，教师不仅要把传统实验开展好，还要鼓励学生创新，支持学生创新，一线教师可借助现代科技来提高实验教学质量和提高学生的学习兴趣，但同时也给当代教师带来巨大的挑战，但为了科技创新社会发展，相信每一个教师都会义不容辞。

根据新课程的要求，学校要利用好实验器材，找出适合本校情况的实验课程，让学生动手做实验，使学生的物理学科核心素养得到提升，比如：高中物理必做的实验之一——探究平抛运动的特点，这个实验可以有多种做法，这也给学生带来了挑战。

在我们的实际生活中随处可见类似现象，在物理教学中，理解平抛运动，可以对之前学习的直线运动加强记忆和理解，对后面高二物理学习也起到辅助作用。因此，平抛运动的实验教学能起到知识融会贯通的作用。

一、平抛运动及其传统实验特点

在学习平抛运动之前，学生已经学习了直线运动，并对直线运动有一定的理解；并且在生活中，曲线运动也比较常见，而曲线运动中，最典型的便是平抛运动了，这样就给我们带诸多问题，怎样去搞清楚平抛运动，平抛运动是怎样的运动，这些都需要我们理论分析与实验论证结合起来处理。

通过学习，我们知道，物体做直线运动的条件是：物体所受到的合外力方向与速度方向在一条直线上。物体所受到的合外力为定值的时候，物理做匀变速运动，否则为变加速运动。平抛运动的特点是：物体只受重力，并且初速度为水平方向，因此，平抛运动为匀变速的曲线运动，在空气阻力可以忽略的情况下，也可以近似认为是平抛运动。

平抛运动为曲线运动，因此直接分析不容易用已经学习的知识处理，在学习时，利用化曲为直的方法成功合理的处理了平抛运动。

二、实验设计创新点

实验是检验真理的唯一标准，理论分析完平抛运动之后，就必须用实验来验证理论的分析，因此平抛运动的实验设计就必须恰到好处，简单方便又富有科学性的验证平抛运动的特点。

1.实验启发

在实际生活中，类似于平抛运动的例子比较多，比如篮球撞击球板反弹，打乒乓球，飞流的瀑布等等；在偶然中发现，输液瓶的液体沿管子从高处下落时，如果把管子剪断，便可以做成平抛运动的模型。当然，液体建议加一点颜料，这样实验做起来更佳直观。根据运动合成与分解相关知识，平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，所以可以用打点计时器打出一条纸袋，贴在纸板上，这样可以简单的分析平抛运动和快速处理平抛运动的初速度。本实验的设计是由生活中的观察而来，所以在做实验时，要鼓励学习多观察生活中的现象，自己开发大脑，设计一个合理有效的实验，这样不仅仅起到实验效果，加深对知识的理解，还可以提高学生的创新思维能力。

2.用水柱来代替物体做平抛运动

传统的实验使用球做实验，但发现做球运动很快，看不出球运动的轨迹，而且不容易测出球的速度，因此，实验现象并不明显。

在实际生活中，我们可以看到园林工人浇水，护士给病人输液，飞流的瀑布等现象，因此突发奇想，如果把水装到一定的高度然后用细管引流，不就可以做成平抛运动演示仪器了吗？但纯净水是没有颜色的，又想到暴雨之后浑浊的瀑布，粉刷工人给涂料加不同的颜色，因此可以考虑在水中加进一些颜色，这样比较容易观察水的运动情况。

3.怎样保证水流稳定

在用容器装水的时，水流出之后，容器中的液体高度会发生变化，水对侧面容器压强会发生变化，这样水的流速就不能稳定，我们知道，容器中的水满之后便会流出容器，之后水高度就不变化了，据此可以制作特殊容器，利用几个瓶子连接做成连通器，可以保证水从细管流出后的流速不改变。

4.怎样使水不扩散

在实际做实验时，水从管中流下之后，水会分散，这不利于实验的研究。水之所以会形成水柱是因为表面张力和水具有一定黏性的原因，但是水的黏性和表面张力很低，水流下一段距离之后，由于水受到重力的影响，水会扩散开来，因此可以增加水的张力或者水的黏性，比如生活中的油，即使从很高的地方下落，也不容易分散，因此，可以加一些化学品到水中，增加水的张力和粘稠程度，保证水流下时不容易扩散。

5.怎样快速测量平抛运动的初速度和描绘轨迹

实验时，可以在纸板上面放在复写纸和白纸，固定好后，可以用笔按照水的流向画出平抛运动的轨迹，或者用针按照水流轨迹钉在纸板上，这样也可以得到轨迹。

用打点计时器和重锤连接好，做成测量重力加速度的实验演示装置，打出一条重物做自由落体运动的纸带，这样的纸带要有起点，即要有初速度为零的起点，然后把纸带贴在纸板上，家庭电路中交流电的频率是50Hz，纸带上相邻两点的时间间隔为0.02s，这样竖直方向上的时间可以知道，用直尺划出水平方向，并且测出水平距离，这样便可以计算出水流平抛运动的初速度。

6.水流研究平抛运动的好处

一是水流具有连续性，水可以连续不断的流下，这样便于观察实验现象。二是根据空气动力学的相关知识，水连续之后，受到的空气阻力比较小，比如运动员在比赛的过程中，我们可以看到，很多运动员总是在某一运动员后面，这样后面运动员受到的阻力要比前面的运动员要小一些。

三、推广建议

根据物理新课改的要求，学生在实验探究时，应具有提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，并基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

用水流做平抛运动，水的取舍比较方便，也比较贴近实际生活中的现象，并且实验的现象也比较明显。

参考文献：

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