④ 园丁沙龙
用实验方法搽究 抛运动硇规律
■肖国刚 张翅翔
平抛运动是高中物理中最常见，也是很重要的
一种运动形式，在多年的高考试卷中都曾有利用其 原理去解决问题的题型，带电粒子在电场中的偏转 问题也需要利用到类似的方法。在处理平抛运动的
过程中，将较为复杂的曲线运动用水平方向的匀速 直线运动和竖直方向的自由落体运动这两个简单的 直线分运动来进行研究，充分体现了物理学中用简 单替代复杂、化繁为简的一种解决问题的手法和思想。
在研究平抛运动规律时，研究它在水平方向和 竖直方向是做何种形式的运动，决定了学生是否真 正地认同从理论上分析而得到的分运动形式，从而
使学生真正掌握平抛运动的规律及解决问题的方 法。 在人教版必修Ⅱ第五章第三节，教材在本节上， 首先是从理论上分析，以一定的初速度水平抛出的
物体，在水平方向上由于不受到力，故作匀速直线运 动。在竖直方向上只受重力，且重力方向与抛出速度
方向垂直，故在竖直方向上做自由落体运动。再根据
ｊ ． 相应的运动学规律：｛ １ 得ｖ＝ （ ）：由数学 【ｙ ２。 。
知识知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。
ｘ／ｍ
我们在教学中经常遇到学生对两个方向运动形 式的质疑。为了让学生从直观上能了解这两个方向
的分运动形式，我们在这一章教学时用一个自制的 演示实验装置向学生进行演示教学，效果是相当令
人满意的。 装置：利用两个完全一样的斜面小槽，分别把它 们固定在同一竖直线上的高低两处。当小球从同样
的高度差上由静止释放时，到达水平方向的水平速 度是相等的。高处的小球１从槽１：７１飞出，即做平抛运 动；低处的小球２让其一直沿水平槽运动，由于槽口 光滑，小球２做匀速直线运动。在高处飞出的小球１飞
出水平槽时，切断光电门，使在另一端由电磁铁控制 的处于同一水平位置的小球３开始做自由落体运动。
这个演示实验体现了小球１做平抛运动，小球２做匀 速直线运动，小球３做自由落体运动。实验结果是：小
第5章 第2课时
基础夯实
1．(2011·哈师大附中高一检测)在水平方向匀加速行驶的火车中，一位乘客将一个小球相对火车向后水平抛出，不计空气阻力，地面上观察者看这个小球的运动轨迹可能是图中的(
)
答案：AB
2．如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动，同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去，最后落于C点，则(
)
A．小球A先到达C点 B．小球B先到达C点
C．两球同时到达C点 D．不能确定
答案：C
解析：B球水平方向以速度v0做匀速直线运动，故二者同时到达C点．
3．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图象是图中的(
)
答案：D
解析：因为vy＝gt是正比例函数，其v－t图象是过原点的直线，所以只有D正确．
4．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间．忽略空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2.则球在墙面上反弹点的高度范围是( )
A．0.8m至1.8m B．0.8m至1.6m
C．1.0m至1.6m D．1.0m至1.8m 答案：A
解析：由x＝v0t，y＝12gt2
得y＝gx22v02
将已知数据代入得0.8m≤y≤1.8m
A选项正确．
5．在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地．已知汽车从最高点至着地点经历时间约0.8s，两点间的水平距离约为30m，忽略空气阻力，则最高点与着地点间的高度差约为________m．(取g＝10m/s2)
答案：3.2m
解析：根据最高点的意义：物体在最高点的竖直方向速度分量为零．车从最高点至着地点的运动可视为平抛运动，∴h＝12gt2＝12×10×(0.8)2m＝3.2m.
点评：本题有两点易引起解题的失误：
(1)对于关键词“最高点”没有理解．“最高点”汽车速度不为零，而是它的竖直方向速度分量为零．所以，可把整个运动过程的斜向上抛运动，只讨论从最高点后的平抛运动．
２０１ １年第２期 总第１１４期 中国现代敏唷装备 ＳＳＮ１６７２—１４３８ ＣＮ１１—４９９４，１＿
探究平抛运动的规律
胡一德
湖南省岳阳市云溪区一中 湖南岳阳４１４００９
一、实验在教材中所处的地位和作用
“平抛运动”是高一物理必修２第五章的内容。 课程标准的内容为：会用运动合成与分解的方法分 析抛体运动。运动合成与分解方法是一种重要的物
理方法，是本章的重点。平抛运动是该方法的实
例应用，是学生学习运动由直线到曲线的一个转折 点。本节课通过实验让学生真正理解平抛运动。
二、实验原型及不足之处
１．实验原型
在新教材中，平抛运动实验提供了如图１所示３ 种案例：斜面小槽配合竖直白纸法、水柱法、数码 摄像机法。
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第五章
曲线运动
第3节 实验：研究平抛运动
一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
1．平抛运动的轨迹是一条_____，由于竖直方向只受_____作用，它的纵坐标的变化规律与_____的规律一样；
2．要探究做平抛运动的物体在水平方向的运动特点，需要测量几段相等的时间内物体在水平方向上的位移，看这些位移是否相等，因此要在实验中设法得到平抛运动的轨迹，在平抛运动轨迹上找到每隔相等时间物体能到达的_____，测量两相邻位置间的_____，分析这些位移的特点。
二、计算平抛物体的初速度
（1）根据平抛物体的_____可以计算物体的初速度；
平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成，即x=_____，y=_____。
对运动的轨迹，建立坐标系，测量出x、y，再利用公式v0=xt=_____，求出平抛物体的初速度。
曲线 重力 自由落体 位置 位移
v0t 运动轨迹 212gt 2gxy
一、描迹法描绘平抛运动的轨迹
（1）实验设计
利用实验室的斜面小槽等器材安装成如图所示的装置。钢球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放，则钢球每次在空中做平抛运动的轨迹相同。设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线将各点连起来，从而得到钢球做平抛运动的轨迹。这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质并确定平抛运动中的各个物理量。
（2）实验器材
末端水平的斜槽、木板、坐标纸、图钉、小球、刻度尺、重垂线、铅笔等。
（3）实验步骤
①安装调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查木板是否水平，即将小球放在斜槽末端直轨道上，小球若能静止在直轨道上的任意位置，则表明斜槽末端已调水平；
②安装调整竖直平板：用图钉把坐标纸钉在竖直木板上，并用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直，然后固定竖直木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变；
