科学实验改进装置

⑥ 科学实验改进

平抛运动实验的改进

平抛运动描迹仪以往高中物理课本上介绍的实验，是用一个带有
小孔的硬纸片来确定小球平抛运动的位置，实验时为了确定一个位置往
往要做很多次的试探才能找到，要完成平抛运动的描迹，要花几十分钟，
学生很难在课堂上完成实验报告。我们一直思考，能不能用更简便的方法
即快又准地记录小球的平抛位置。我们想到打点计时器的工作原理，是利
用复写纸记录位置的，能不能把这个方法迁移过来呢？研究和设计工作由
此开始。

设计的目的：改进以往高中物理课本上介绍的实验，能够使实验做的又
快又好，能够让学生有更多的时间进行研究平抛运动的有关性质，并在课
堂上写出实验报告。

设计的基本思路： 改进以往高中物理课本上介绍的确定小球位置的
方法——用一个带有小孔的硬纸片，根据目测、多次试探。 在长木板上
贴有白纸、复写纸，小球平抛，打到木板上， 立刻就能准确记录小球平
抛的位置了。仪器的改进经历了由灵感到模仿， 再改进的过程。灵感的
产生：高一物理学习过程中， 我们多次使用打点计时器进行实验，其记
录运动物体位置的工作原理是振针振动， 通过复写纸记录在纸带上，形
成一系列记录点。对平抛实验的改进有了启发。 找来长木板，复写纸，
白纸，记录小球下落位置，果然可行。接着， 我们设计了用水平木板记
录小球下落位置的改进方案。 根据平抛运动在水平方向上是匀速直线运
动的特点，在水平方向上取等间隔的点做出竖直线，让长木板竖直放置，
与竖直线重合，也可以记录小球的位置，这样还可以通过记录的纸带，看
出平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动。本作品的制作，受打点计
时器工作原理的启发，迁移了打点计时器的记录方法，并对记录方式进行
了一些调整。 “竖直木板记录方式” 应用运动的合成和分解的方法，反
映出平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动。做法是：在水平方向上
取等间隔的点做出竖直线，让长木板与竖直线重合，记录小球在相等时间
在竖直方向下落的位置，就是自由落体运动的情况，使学生实验后收获更
大。这是其他仪器没有考虑到的。设计后的反思：本作品主要在“记录小
球位置”的方式上进行了改进，利用复写纸把小球的位置记录在纸带上，
改进后的实验装置，提高了实验的精确度，缩短了实验时间，实验结果
更能直观地突出物理思想。实验操作简单，物理思想突出。 使用本
仪器可以快速、准确地记录平抛运动的小球的位置， 描出平抛轨迹。
利用竖直放置的木板记录平抛轨迹
（1）在正方形木板上以小球开始做平抛运动的抛出点作为坐标原点，
建立坐标xoy，竖直向下方向为y轴。
（2）相距10cm画出6条与y轴平行的线段。
（3）在长木板上贴上记录纸带，纸带上固定复写纸。
（4）调节长木板，使它与第一条虚线重合。
（5）让小球从斜槽的A点自由滚下，与长木板碰撞，在长木板的纸带上
记下小球平抛位置1。
（6）掀开复写纸，根据长木板上的记录点，把小球平抛位置记录在正
方形木板上。
（7）按照（4）、（5）、（6）的方法，记录小球平抛位置2、3、4、5、6。
（8）用光滑曲线把记录点连接起来，
就是平抛轨迹。（9）掀开复写纸，观察纸带上的点，可以证明竖直方向
上小球做自由落体运动。

⑦ 科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径．图甲是实验室制取并检验CO2的装置，

（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的分液漏斗仪器相同；故填：A；
（2）采用回“微型”实验装置具有的优点是药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作；故填：药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作；
（3）根据实验室制取二氧化碳的反应物、生成物、反应条件写出化学反应的方程式为：CaC0₃+2HCl=CaCl₂+H₂0+C0₂↑；
（4）反应需在高温下进行，操作不便又因二氧化碳和碳在高温条件下能生成一氧化碳，反应的化学方程式为：CO₂﹢C