53《实验：研究平抛运动》VIP专享VIP免费

第五章：曲线运动第3节：实验：研究平抛运动1.知道做平抛运动的条件及相应控制方法。2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。3.知道判断运动轨迹是不是抛物线的方法。4.知道测量初速度时需要测量的物理量。5.会推导平抛运动初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。首先通过回顾前面平抛运动的特点来导入新课，之后设置三个实验方案来研究平抛运动，三个实验的原理是一样的，都是为了得到水平方向和竖直方向的运动规律，因此只详细介绍易于课堂操作的第一个实验。我们的三个实验方案都得到了物体做平抛运动的运动轨迹，然后分析研究运动轨迹的水平位移和竖直位移的特点，最后总结得到：平抛运动水平方向做匀速直线运动；竖直方向做自由落体运动。复习回顾平抛运动：平抛运动的规律：水平方向：竖直方向：物体以一定的水平速度抛出后，只在重力作用下的运动。匀速直线运动，x＝v0t自由落体运动，y=gt2/2实验目的1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹，并判断其轨迹是否为抛物线；2.根据平抛运动的轨迹求其初速度。研究平抛运动如何通过实验方法获得物体做平抛运动的运动轨迹？1、实验器材:斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔等。方案一：平抛运动演示仪斜槽小球白纸木板铅垂线铁架台2、实验步骤(1)安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端保持水平;(2)调整木板：用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近，固定好木板；(3)确定坐标轴：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，O即为坐标原点，再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线，即y轴，过O点垂直y轴画出x轴;2、实验步骤(4)确定小球释放点：选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放，使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;(5)描绘运动轨迹：把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，用铅笔在该位置画上一点，用同样的方法，从同一位置释放小球，在小球运动路线上描下若干点，用平滑的曲线连接起来，即可得到小球平抛的轨迹。(1)应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；(2)小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差；(3)坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。OO′3、注意事项坐标原点（平抛起点）4、数据分析(1)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示，在x轴上作出几个等距离的点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，与轨迹的交点记为M1、M2、M3、….。如果轨迹的确是一条抛物线，M1、M2、M3、….各点的y坐标与x坐标间应有y=ax2的形式（a是一个待定的常量）A1A2A3M1M2M3Oxy1yy3y22001222yygttgxgxvtvxty(2)计算平抛运动的初速度记住原点Oxyxy没有原点,只是抛物线的一部分ABCxyAByyBCTx0x0T2BCAByygT00vTx00BCABgvxyy0v求平均速度A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次必须由静止释放小球C.固定白纸的木板必须调节成竖直D.每次释放小球的位置必须不同E.将小球经过不同高度的位置记录在纸上，取下纸后，用直尺将点连成折线例1.(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的是___________。ABC(2)某学生在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动时的起点位置，O为物体运动一段时间后的位置，取为坐原点，平抛的轨迹如图所示，根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度v0＝_______m/s。(取g＝10m/s2)1.0例2．在“研究平抛运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.6cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球的平抛初速度的计算式为v0＝________(用L、g表...