周清

摘要：平拋運動是典型的勻變速曲線運動的模型，高考要求學(xué)生能理解平拋運動的確切含義以及與其他知識的聯(lián)系，并能在實際問題中進行分析、推理、判斷。本文介紹了平拋運動落地的三種情況，旨在使學(xué)生在解決實際物理題型的時候能夠更好地對實際問題進行分析以及綜合推理和判斷，并且能歸納出平拋運動落地方式的呈現(xiàn)種類。

關(guān)鍵詞：高中物理；自主實驗；平拋運動

中圖分類號：G633文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）21-066-1

高中物理中曲線運動和曲線運動的應(yīng)用是高考的重點問題和熱點問題，因此，對于學(xué)生來說這一模塊的知識也是難點問題。高中階段所學(xué)的曲線運動中最典型的就是平拋運動，它屬于勻變速曲線運動，其可以分為幾種題型，可以是物體落在水平面的平拋運動，這種情況與被拋物體的質(zhì)量沒有關(guān)系；可以是物體落在斜坡面的平拋運動，這種情況需要考慮被拋物體的水平射程；也可以是物體落在拋物線面上，這種情況需要與數(shù)學(xué)變形公式相結(jié)合，也常常需要結(jié)合后面的動能定理。

一、水平面，與球質(zhì)量無關(guān)

在對于平拋運動在水平面的自主實驗中，可以利用平拋速落儀來給同學(xué)們演示平拋運動，可以多向同學(xué)們演示幾次，讓他們對于平拋運動比較基礎(chǔ)的一種題型有更深刻的理解，然后在同學(xué)們掌握的基礎(chǔ)上能夠自主的進行實驗，這樣有效地解決了高中物理課堂枯燥乏味的問題，也有效地培養(yǎng)了高中生自主學(xué)習(xí)和自主探究能力。

在講解《曲線運動》探究平拋運動的規(guī)律的教學(xué)過程中，結(jié)合上一節(jié)教學(xué)內(nèi)容運動的合成與分解，我進行了這樣的教學(xué)實驗，假設(shè)有人在練習(xí)乒乓球，發(fā)球的時候，乒乓球距離地面的高度為H，球以速度v0沿著O點拋出，然后落在水平地面上，此時水平移動的距離是x，豎直移動的距離是y。這是一個典型的平拋運動，于是我跟學(xué)生們分析討論運動情況，然后確定其研究方法。這個運動與直線運動相比顯然較復(fù)雜，但是可以將復(fù)雜的運動轉(zhuǎn)化為簡單的以前學(xué)過的運動，根據(jù)運動合成與分解可以巧妙地對運動的物體所受到的力進行分解，因為乒乓球受到向下的重力，水平方向沒有力存在，但是又出速度，所以同學(xué)們可以了解到平拋運動可以分為在水平方向的運動和在豎直方向的運動，在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做加速度是g的均加速運動，也就是自由落體運動。這樣同學(xué)們就可以很容易的理解了x=vxt、y=1/2vt2。

這樣的話，跟傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)高中實驗的方法不同，因為它不僅僅是對知識點進行機械式的記憶，而是學(xué)生在動手做實驗的過程中，必須充分發(fā)揮問題意識以及對實驗的創(chuàng)新意識，也為后面平拋運動的幾種方式奠定了基礎(chǔ)。

二、斜坡面，考慮水平射程

在研究物體在斜坡面上做平拋運動的時候，需要引導(dǎo)學(xué)生考慮水平射程，可以要求學(xué)生利用所學(xué)的知識來解決現(xiàn)有知識，將斜拋運動化為在水平面的運動，將力的方向進行分解然后結(jié)合牛頓定律就可以巧妙地將問題解決了。

在講解《曲線運動》拋體運動的規(guī)律的時候，同學(xué)們有了對于物體在水平的勻速直線與豎直自由落體和合成的基礎(chǔ)知識，所以在給他們講解斜拋運動的時候，先給他們分析清楚了斜拋運動在水平方向和豎直方向的運動情況，在水平方向物體做的是勻速直線運動，這一點與在水平方向的拋體運動相同，但是不同的是，在豎直方向物體做的是初速度不為0的豎直方向的勻加速直線運動，所以斜坡面的拋體運動就是由這兩種運動所合成的，如說乒乓球落地的時候與地面的夾角是θ，那么根據(jù)分析就可以知道小球在豎直方向下落的距離與水平方向通過的距離之比是yx=gt2v初=12tanθ，并且tanθ=vgt。這個結(jié)論也經(jīng)常當(dāng)作結(jié)論運用在考題中，同學(xué)們在以后遇到這樣的結(jié)論運用的時候，就可以直接的套用結(jié)論。

這種變形的平拋運動常常在高三的模擬題型中出現(xiàn)，它的核心思想是分解與合成的應(yīng)用，比如說分速度、分位移、合速度、合位移的表達式或者計算方式，以及這里對于合位移和水平方向位移的夾角表達式也需要教師和學(xué)生能夠總結(jié)好做相關(guān)的了解。

三、拋物線面，結(jié)合數(shù)學(xué)變式

在對于物體在進行物體在拋物線面的運動情況作討論的時候，教師要合理的創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的實驗情景，引導(dǎo)同學(xué)們結(jié)合物體在水平面和在斜坡面的運動情況，喚起同學(xué)們對于相關(guān)知識的和物理經(jīng)驗的積累。

在講解《曲線運動》拋體運動的規(guī)律的時候，我給同學(xué)們補充了物體落在拋物線的一種平拋運動方式，這種情況常常將乒乓球視作質(zhì)點，不計空氣對于乒乓球的阻力，重力的加速度為g，這種題型會跟后面所學(xué)的動能定理相聯(lián)系在一起，會讓同學(xué)們求解乒乓球到坡面時的動能，或者求發(fā)球時水平速度是多大的時候，落在坡面的動能最小，并且求處最小的動能值是多少。根據(jù)動能定理mgH=E-1/2（mv2），結(jié)合平拋運動中水平方向的位移與豎直方向的位移情況就可以很容易的求解出來乒乓球到達拋物線坡面的動能是12mv2+2mg2h2v2+gh，當(dāng)v2=gh的時候，動能最小，動能最小時為EK=3mgh/2。同學(xué)們在著手解決這種題型的時候，常常有一定的難度，但是如果能夠很好的把握其內(nèi)涵，搞清楚物體運動的情況并且能夠有相關(guān)的實驗?zāi)M，同學(xué)們就可以很容易的入手解題了。endprint