对平抛运动演示实验的一种改进

贵州省务川民族中学高二(4)班: 龚黔拉    

1、设计方法原因:

平抛运动是高中物理学生实验中极为重要的探究实验之一。在这个实验中,学生对平抛小球的两个分运动的特点往往只能通过老师生硬的讲解而记住,实验往往不能很好地演示平抛运动的两个分运动及其特点说明。我自制的实验装置可满足上述要求,和同类平抛运动实验器相比具有制作简单、操作方便、实验误差小等优点。

2、实验模型:

根据平抛运动的原理,设计成如下的实验模型:

1)、两个光滑斜槽,上下两个斜槽完全相同,用来验证水平方向上的分运动是匀速直线运动;

2)、小铁球ABC都用电磁铁(三个电磁铁都可以调节高度,并且吸住AC两个小球的两个电磁铁串联接在同一个电源上,用一个电键控制电路的通断)来控制,以达到AC两个铁球同时从同一高度静止下滑;

3)、轻质接触式开关S是由轻薄的铜片做成,与小球A`接触形成一个闭合回路。而开关S的位置要求是这样的:当小球下滑与另一与A球完全相同放在水平斜槽末端的小球A`发生正碰,从而交换速度,同时断开小球B的开关,小球B开始自由下落;

4)、小球A`在斜槽水平末端、刚要下落时的高度与小球B处于同一高度。

3、实验器材:

该实验教具较易制作,其构成为:一个普通的平抛演示器(只要底座和竖直板,在竖直板上带上竖直和水平两方向的刻度尺),两个相同的斜槽,三个电磁铁,三个小球,一只开关,两个电源,铅垂线一只。

4、演示方法

1)、选取相同的实验小球AA`

2)、闭合开关,在上边的两个电磁铁上各吸一个小铁球,然后断开开关,上面轨道上的小铁球因电磁铁失去磁性下滑,撞开小球A`,另一电磁铁也失去磁性而使B球下落,即两个小球同时下落,一个做平抛运动,另一个做自由落体运动。可以观察到两个小球同时落地,从而验证了平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动;

3)、闭合开关,在两个斜面的电磁铁上各吸一个小铁球,然后断开开关,可观察到两个斜面上的小球下滑到斜面末端时,一个做平抛运动,一个做匀速直线运动。当上边的小球落地时,下边的小球恰好同时到达上方小球的落地点。以此验证平抛运动的小球在水平方向做匀速直线运动;

4)、闭合开关,在3个电磁铁上各吸一个小铁球,然后断开开关,可观察到3个小球的运动情况和落地情况。

辅导教师:黄会

           全国中小学素质教育创新与实践”获奖作品选登