运用虚拟技术研究平抛运动

陈伟震

(湖南省株洲市南方中学 412002)

做好物理实验是学好物理的重要方法.实际操作中由于实验条件的限制，有些物理实验是难于完成，或不容易观察到明显的实验现象，或不容易记录实验数据，对学生学习带来一定困难.

平抛运动是一种重要的曲线运动.平抛运动的研究方法是分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动进行研究.做好平抛运动实验，对学习平抛运动有很重要的意义.传统的演示实验是，在平抛一个小球的同时释放一个做自由落体运动的小球，通过听声音来判断两个小球是否同时落地，验证平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.实验时由于各种因素的干扰，有时难于听到两球落地只有一个声音.并且这样做不能验证平抛运动在水平方向是匀速直线运动，教学不能达到预期效果.运用“仿真物理实验室”模拟平抛实验可以很好地解决这个问题.

虚拟实验是一个重要的方向，在实验操作的交互性和实验结果的仿真性与实际操作有比较优越的地方.“仿真物理实验室”是一个非常实用的工具软件，它为我们提供了一个实验器具完备的综合性实验室.可以说它是物理教师的课件制作平台，物理课堂的教学平台和学生的探索性学习平台.

“仿真物理实验室”的主界面实验区的上面是工具栏，工具栏中有常用命令的快捷按钮.实验区的右边是元件箱，用鼠标点击器件箱中的元件，再根据提示在实验区中点击鼠标，就能创建元件.将鼠标放在所创建的元件上，单击右键可以修改元件的属性.实验区的下方是状态栏，状态栏显示当前鼠标的坐标位置，并显示必要的操作提示信息，使用十分便捷.

打开“仿真物理实验室”软件，分别设置两个小球的属性.一个小球做自由落体小球，小球质量设为0.05kg，重力加速度为10m/s2.另一个小球做平抛小球，小球质量设为0.05kg，重力加速度为10m/s2，

初速度设为2m/s.点击工具条中的运行软件图标.可以看到如图1所示的的动画界面.在此界面中很明显看到做自由落体运动的红色小球与做平抛运动的绿色小球在竖直方向的运动情况完全相同，做平抛运动的小球在水平方向做匀速运动.还可以通过改变小球平抛的初速度验证平抛运动的时间与小球的水平初速度大小无关(如图2).笔者运用“仿真物理实验室”软件研究平抛在实际教学中取得了很好地教学效果.

图1

图2