多功能平拋運(yùn)動(dòng)演示儀的研制及應(yīng)用

羅小成， 劉齊樹

(1.內(nèi)江師范學(xué)院 物理與電子信息工程學(xué)院， 四川 內(nèi)江 641100；2.自貢市嘉祥外國語學(xué)校, 四川 自貢 643000)

0 引言

“平拋運(yùn)動(dòng)”是高中物理典型模型之一，普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版2020年修訂)必修2中關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)要求是“通過實(shí)驗(yàn)，探究并認(rèn)識平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng).體會(huì)將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡單運(yùn)動(dòng)的物理思想，能分析生產(chǎn)生活中的拋體運(yùn)動(dòng)”[1].從課標(biāo)要求來看，一是要突出科學(xué)探究方法和能力的培養(yǎng)，二是要體會(huì)物理學(xué)思想.目前中學(xué)使用或改進(jìn)的平拋運(yùn)動(dòng)演示儀基本以對比兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的同時(shí)性來說明運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，而設(shè)置的運(yùn)動(dòng)測定都是特例，不具備任意性，存在邏輯缺失、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察困難、肉眼觀測結(jié)果誤差較大等問題.多功能平拋運(yùn)動(dòng)演示儀著力解決用平均速度來驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，將對比一個(gè)特例拓展到對比運(yùn)動(dòng)過程中的任意位置，解決平拋運(yùn)動(dòng)研究從特殊到一般的邏輯缺失問題.通過傳感器控制高亮LED發(fā)光，結(jié)合視頻慢放、截圖等方式,解決原有器材實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察不便的問題.將多功能平拋運(yùn)動(dòng)演示儀應(yīng)用于教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和創(chuàng)新精神，提升學(xué)生科學(xué)探究能力.平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)可以采用對比演示的方法，著眼于“以直解曲”“化繁為簡”的思維方式，發(fā)揮其聯(lián)系直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)紐帶的作用[2].在教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生猜想、理論推證、實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律……