物理：53《实验：研究平抛运动》PPTVIP专享VIP免费

第三节实验：研究平抛运动课标定位学习目标：1.学会描绘平抛运动轨迹的方法．2．根据运动轨迹求平抛物体的初速度．重点难点：1.描绘小球做平抛运动的轨迹．2．结合两个方向上的分运动，对实验数据进行处理．一、实验目的1．用描迹法描出平抛物体的运动轨迹；2．根据运动轨迹求出平抛物体的初速度．二、实验原理1．用描迹法画出小球平抛运动的轨迹．2．建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标x、y，据x＝v0t，y＝12gt2得初速度v0＝xg2y.三、实验器材斜槽、坐标纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台．四、实验步骤1．安装调整斜槽将坐标纸用图钉钉在竖直的木板的左上角(如图5－3－1所示)，用平衡法调整斜槽末端水平，直到将小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直轨道上的任意位置静止即可．图5－3－12．调整木板，确定坐标原点用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球运动轨迹所在平面平行靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，用铅笔在纸上把这个点记下来，O点即为坐标原点，再利用重垂线画出通过O点的竖直线．3．确定球的位置使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动．先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹，然后使小球从同一位置无初速度滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点．用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．4．建坐标系，描绘轨迹取下坐标纸，以过O点的竖直线作为y轴，过O点的水平线作为x轴，最后将纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动的轨迹．核心要点突破一、数据处理1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图5－3－2所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l，则OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…，若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标和x坐标之间应该具有y＝ax2的关系(a是待定常量)，用刻度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y＝ax2求出a.再测量其他几个点的x、y坐标值，代入y＝ax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线．图5－3－22．计算平抛物体的初速度(1)在轨迹曲线上任取几点(如A、B、C、D)．(2)用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x和y.(3)根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动(x＝v0t)及竖直方向上是自由落体运动(y＝12gt2)，分别计算出小球的初速度v0，最后计算小球的初速度v0的平均值．特别提醒：(1)计算初速度时，要在平抛运动轨迹上选取距O点远些的点，以使结果更准确．(2)利用以上方法确定v0时，要以坐标原点为出发点．二、研究平抛运动时的注意事项和误差分析1．误差分析(1)斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动．(2)确定小球运动的位置时不准确．(3)量取轨迹上各点坐标时不准确．2．注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端点的切线水平(检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否会加速或减速运动)．(2)方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．(3)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下．(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点．(5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．(6)在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度．三、获取平抛运动轨迹的其他方法1．喷水法如图5－3－3所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且加上一个很细的喷嘴．图5－3－3水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹．将它描在背后的纸上，进行分析处理．2．频闪照相法用数码照相机可记录下平抛运动的轨迹，如图5－3－4所示．由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只要测量相邻两照片上小球的水平位移，就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点．图5－3－4课堂互动讲练在做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是()对器材的安装和实验操作的...