让物理实验充满研究的乐趣——以实验研究平抛运动的教学为例.pdf

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1、２０１８年第４期物理通报教学案例设计与分析让物理实验充满研究的乐趣———以“实验：研究平抛运动”的教学为例孙策（慈溪市慈中书院浙江宁波３１５３００）（收稿日期：２０１７－０６－１６）摘要：研究平抛运动实验在教材中有３种参考案例．钢球做平抛运动只能通过描点和连线后才能显示其平抛轨迹；用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动轨迹成本较高；选用水平抛出的细水柱显示平抛运动轨迹，既直观又简单．怎样得到稳定持续的细水柱，怎样在纸上得到其轨迹，是教学中值得研究的一个问题．关键词：平抛运动细水柱实验研究“实验：研究平抛运动”这节课旨在借助实验从考案例二为基础，设计了“水柱法研究平抛运动”的定量

2、角度对平抛运动做进一步研究，帮助学生建立教学案例．起理论推导与物理现实之间的联系．因此，教材为学１教材分析［１］生提供了３种定量研究平抛运动的参考案例，绝大多数教师只重点讲了参考案例一，还有些教师会本节课是在前一节“平抛运动”的基础上，借助对后面两个参考案例做一些简略的介绍．虽然知道实验对平抛运动规律的进一步探究．教材首先提出参考案例一后，学生完成一些题目基本不成问题了，了如何判断平抛物体的运动轨迹是否为抛物线，如但是却不利于学生的动手操作能力、实验设计能力何计算平抛物体的初速度，并给出了３种得到平抛以及创新能力等方面的提高．物理实验及其教学是运动轨迹的实验方案．本教学设计以

3、教材中的参考中学物理教学的重要组成部分，物理教学的本源就案例二为基础，用水柱法来研究平抛运动．是实验教学．高中物理课程标准也对实验教学提出２教学目标［２］了相关要求．（１）传统常规实验：教师应积极开发适合教学的实验资源，并充分利用这些实验资源开２．１知识与技能展实验；（２）低成本实验：提倡使用身边随手可得的（１）会用水柱法实验获得平抛运动的轨迹；普通物品或工具来设计物理实验；（３）设计探究性（２）会判断运动轨迹是否为抛物线；实验：鼓励教师设计感知体验的实验，帮助学生形成（３）会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛概念或规律．因此，一旦有机会可以有多种方案来研运动的初速度．究同一

4、个物理规律时，我们绝对不能轻易放过，至少２．２过程与方法应该再去深入研究一种方案，以开阔学生的眼界，发（１）通过学生自主设计实验，体会物理问题的展学生的思维．其实参考案例二水柱法研究平抛运探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方动是一个绝佳的案例，只要教师自己能亲自动手搜法；集相关实验器材，认真设计探究性实验，从该参考案（２）通过动手实验探究过程，体验科学研究的例的引入、改进、完善，最后动手操作，一步步带领学一般方法．生不断发现实验设计中的问题，不断提出改进方案，２．３情感态度与价值观和学生一起体验实验探究中的酸甜苦辣，这样的一（１）使学生认识到生活中处处有物理现象，物堂

5、课下来，相信学生定会对物理实验产生浓厚的兴理与生活息息相关，增加学生对物理学科的亲切感，趣和满满的爱意．基于以上原因，笔者以教材中的参激发他们学习物理的兴趣；—５８—２０１８年第４期物理通报教学案例设计与分析（２）通过提供实验器材，让学生设计实验，动手师：瓶子里明明还有很多水，为什么不再流出来做实验，亲身感受物理实验的乐趣．了呢？杨振宁说过，现象是物理学的根源．我们应该重视对物理现象的研究．而现在就有一个源于生活３教学过程的原汁原味的物理现象呈现在我们面前，我们就要３．１确定描绘平抛运动轨迹的方法抓住机会，进行深入的研究．同学们想想看，水是否师：上节课我们学习了平抛运动，那么

6、平抛运动流出来，关键原因是什么？有什么特点？生甲：水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．生乙：运动轨迹是一条抛物线．师：在忽略空气阻力的情况下，生活中有哪些常见的平抛运动呢？请同学们举例说明．学生举例：掷飞镖比赛、愤怒的小鸟真人版．师：这节课我们就要利用学过的平抛运动的理图１饮料瓶装置论知识，通过具体的实验定量研究平抛运动的特点．生：小孔内外的压强．但是平抛运动在空中转瞬即逝，优美的曲线随即成师：原始物理问题抽象成为历史，没有留下什么具体的可供操作的东西，若要液体压强模型（图２）．假设瓶内详尽研究平抛运动的特点，必须先得到其运动轨迹．气压为ｐ内，底端出水口Ｂ处的

7、我们如何得到平抛物体的运动轨迹？压强为ｐＢ，大气压强ｐ０，则底生：记录下做平抛运动的物体经过的位置，然后部压强ｐＢ＝ｐ内＋ρｇｈ．由于瓶把这些位置用光滑的曲线连起来，就得到平抛运动盖是装好水后拧上的，瓶内空的轨迹了．气的压强为大气压强ｐ０．因此师：由于飞镖或者小鸟的运动轨迹转瞬即逝，要出水口Ｂ处的压强大于大气压图２压强模型记录不同时刻物体的位置存在较大的困难．那还有强ｐ０，则Ｂ孔出水．什么生活中的例子，它能更加直观地显示平抛运动师：那为什么很快又不出水了呢？的轨迹，使描迹变得容易．生：随着Ｂ孔出水，气体