基于Algodoo对不同情况的斜抛运动研究

基于斜抛运动规律,结合相应问题,利用Algodoo仿真实验平台深入研究在有和没有空气阻力情况下斜抛运动的轨迹、射程、射高、速度和加速度之间的差异,同时在考虑空气阻力的情况下对影响斜抛运动射程、射高的因素进行探究,并提出了将所得研究结果融入"斜抛运动"教学的相关建议.     

抛体运动的讨论

抛体运动分平抛运动和斜抛运动．1平抛运动抛出的物体的初速度是水平方向的抛体运动叫做平抛运动．平抛运动在忽略空气阻力时,可以把它看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的叠加．在竖直平面内取直角坐标系如图1,并把物体被抛出的那一点作为坐标的原点O,设水平初速度为v_0．     

从输液想到平抛实验

生病输液是经常的事，有一次我在输液时，看到医师在调节针头的药水时，药水射出的轨迹成抛物线的一部分，我想是否可以用这种办法演示平抛运动呢？经过反复的试验，终于装配出了一个用水流演示平抛运动的演示器，现介绍如下．     

对平抛运动实验的一些改进

1 教材给出的实验及其不足之处 （1） 教材给出的实验 人教版高中物理《必修2》第五章第四节给出了一个物理实验——研究平抛运动．该实验要求首先设法描绘某物体做平抛运动的轨迹．怎样描出平抛运动的轨迹？教材给出了三个参考案例,其中案例1给出的方法如下：利用实验室的斜面小槽等器材装配图1所示的装置．钢球从斜槽上同一位置滚下,冲出水平槽后做平抛运动．每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的．     

自制平抛运动轨迹演示仪

平抛运动是高中物理学的一个重要知识点,做好演示实验对理解和掌握平抛运动规律是十分重要的．人教版普通高中课程标准实验教科书（必修2）第12页参考案例2中的演示装置,简便易行,它能让学生清晰地看到水流作平抛运动的轨迹．但是它无法把此轨迹保存下来进行进一步的研究．笔者经过反复实验、研究,并在它的基础上做了进一步的改进,设计制作了平抛运动轨迹演示仪,经多次使用效果很好．现介绍如下,供参考．     

基于实际效果分解法分析斜抛运动问题

在分析斜抛运动问题时,可依据按实际效果分解的方法沿着初速度方向和竖直方向将斜抛运动分解为两个方向的直线运动,并结合几何关系予以定量解析.从斜面斜抛运动出发,通过对问题实例的分析,凸显按实际效果分解斜抛运动的巧妙运用,以期对解决斜抛运动的相关问题提供一定的参考.     

在气垫导轨上演示运动独立性原理

从平抛运动出发,在气垫导轨上演示小球自由下落和竖直上抛实验,将平抛和斜抛运动分成垂直和水平2个方向的运动.本实验演示效果较好,实验现象直观,宜于学生理解运动的独立性原理.     

让物理实验充满研究的乐趣

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     

平抛运动实验器的改进

1问题提出 高一物理学生分组实验“研究平抛物体的运动”,教材中要求学生通过实验要描出平抛物体运动的轨迹,并求出平抛物体的初速度．多数学校使用的是J2154平抛运动实验器．利用这种仪器进行实验,存在着实验误差较大,实验操作较难等缺陷．现进行改进如下．     

关于斜抛运动的分析

对斜抛运动的方程进行了较详细的分析，从而得到了关于斜抛物体的若干运动特性。     

阻尼斜抛运动的物理规律分析

斜抛运动是一种常见的运动形式，在通常的教学和学习中为了避免较多的数学，故采用理想化模型，即忽视运动中所受的空气阻力．实际上当阻力存在且以不同形式存在时，各种物理量如速度、射高、射程、落地速度、轨迹方程等都有很大的差别，空气阻力对抛体运动的影响是十分显著的，而且阻     

对一个简单实验的思考与改进

人教版新教材《物理·必修2》在探究平抛运动的规律一节中，为了得到平抛运动的轨迹，提供了如图1所示的参考案例，并作了如下解释．     

平抛运动演示仪的改进与实验设计

通过对现有平抛运动演示仪的改进, 使学生通过调节平抛运动演示仪上塑料圈的位置, 直观地显示出 小球水平抛出后的抛物线轨迹, 并且利用运动的比例关系通过测量得出平抛运动在水平方向上做匀速直线运动     

斜抛运动演示器的制作

中师(高中)物理教材中,在研究斜抛运动的射高和射程跟抛射角和初速度的关系时,给出了一个用水嘴喷水的实验,这个实验很不方便.今设计制作了一台斜抛运动演示器,如图1所示,便于操作,效果好.下面介绍制作方法和使用方法.     

考虑空气阻力与速度平方成正比的斜抛运动

物体在空气中运动, 不可避免地受到空气阻力, 有时空气阻力的作用必须加以考虑, 例如炮弹射击. 物 体速度较大, 阻力f∝v 2. 考虑阻力f= -k v 2, 建立运动模型, 运用 MAT LA B软件数值求解, 研究物体的运动性 质、 轨迹、 射程和射高, 并与无空气阻力的斜抛运动对比     

平抛运动中的“时空”约束——以2012年高考物理试题为例

下落的高度决定运动的时间,运动的等时性是一条暗线,将平抛运动的两个相互垂直的分运动紧密地结合在一起,从时间方面相互制约,使得合运动的轨迹成为一条抛物线.初速度与位移的关系是另一条有形的暗线,它将两个分运动有机地结合在一起,从空间方面相互制约,促使做平抛运动的物体沿特定的抛物线轨迹运动.     

关于自由落体、平抛、斜抛运动频闪照片的分析与研究

频闪照相就是在同一张底片上重复曝光的方法.用这一方法研究自由落体运动、平抛运动以及斜抛运动是行之有效的好方法.特别是对于高中开展研究性学习也是个很好的素材.将拍摄下来的频闪照片进行放大处理后让学生进行测量分析,对于增强学生的感性认识,提高实验结果的分析与处理能力都是很有帮助的.如果有条件能让学生自己亲自拍摄那就更有意义了.     

讲解斜上抛运动的形象化方法

处理斜上抛运动,通常采用下述两种方法。一是将与水平成α角、以初速度v_o斜上抛的运动看作是这样两个分运动的合成:物体由于惯性,以初速度v-o斜向上的匀速直线运动和自由落体运动。这种分解方法便于作图求轨迹等。一是将它看为是以v-o cosα的速度,沿水平方向作匀速直线运动,和以v-o sinα的初速度作竪直上抛运动的合成。这种分解方法便可进行计算,如求飞行时间t_(飞行);上升到最高点的高度h_(最高);和水平射程s_(水平)。     

教材中一幅不正确的题图

现行高中物理课本第三册(选修)第65页,有一幅跳台滑雪运动员腾空飞跃的题图(题略),如图1所示.运动员的飞行是平抛运动,但题图中的轨迹反映出来的却是平行于斜面方向上最大距离中点处时运动员离开斜面最远,这显然是平行于斜面的"类斜抛运动"轨迹,在一些资料中也常出现类似的题图.由此看来,具有指导作用的教材再版时,应该把不科学的题图修正过来,否则会对学生分析问题产生误导.     

向心加速度的推导

在高一物理中匀速圆周运动部分,关于向心加速度的推导,直到现在还存在着不同的意见,下面简单地介绍一下我是怎样在平抛运动的知识基础上,利用运动合成的方法推导出向心加速度公式的。匀速圆周运动在教材中处于平抛、斜抛运动之后,因此在讲解向心加速度之前,可以先复习一下有关平抛与斜抛物体运动的知识。我们把平抛物体的运动,看成是由两个分运动合成的(图1):