第5章第3節(jié)實驗：研究平拋運動

1、復習回顧復習回顧平拋運動的規(guī)律：平拋運動的規(guī)律：水平方向：水平方向：豎直方向：豎直方向： 平拋運動：物體以一定的平拋運動：物體以一定的水平速度水平速度拋出拋出后，只在后，只在重力重力作用下的運動。作用下的運動。勻速直線運動勻速直線運動， xv0t自由落體運動自由落體運動， y = gt2 /21. 用用實驗的方法描出平拋運動的實驗的方法描出平拋運動的軌跡，并軌跡，并判判斷其軌跡斷其軌跡是否為拋物線；是否為拋物線；2. 根據(jù)根據(jù)平拋運動的軌跡求其平拋運動的軌跡求其初速度。初速度。1. 用用描跡法畫出小球平拋運動的描跡法畫出小球平拋運動的軌跡；軌跡；2. 建立坐標系，建立坐標系，測測得得軌跡上某軌

2、跡上某些些點的坐標點的坐標 x、y，看其，看其是否滿足是否滿足 y = ax2 的形式的形式，以此驗證，以此驗證其軌跡是否為拋物線。其軌跡是否為拋物線。；3. 測出軌跡上某測出軌跡上某一一點的坐標點的坐標 x、y，根據(jù)，根據(jù) xv0t、 y = gt2 /2得，得， 初速度初速度02xgvxty斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標格）、圖釘、鉛垂線、刻度尺、鉛筆、三角坐標格）、圖釘、鉛垂線、刻度尺、鉛筆、三角板等。板等。斜斜 槽槽小小 球球白白 紙紙 木木 板板鉛垂線鉛垂線鐵架臺鐵架臺(1)安裝安裝調(diào)平調(diào)平：將帶有斜槽軌：將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上，道的

3、木板固定在實驗桌上，軌道末端伸出桌面外，軌道末端伸出桌面外，并保并保持持末端切線水平末端切線水平。(2)建立坐標系：建立坐標系： 用用圖釘把白紙釘在豎直木板的左上角圖釘把白紙釘在豎直木板的左上角，把把木板調(diào)整到豎直位置，使板面與小球的運木板調(diào)整到豎直位置，使板面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近，把小球放在槽動軌跡所在平面平行且靠近，把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口（軌道末端）口處，用鉛筆記下小球在槽口（軌道末端）時，時，球心在木板上的投影點球心在木板上的投影點 O，O 即即為坐標為坐標原點，原點，再再利用鉛垂線在紙上畫出利用鉛垂線在紙上畫出通過通過 O點的點的豎直豎直線即為線即為 y

4、軸軸，過過 O 點垂直點垂直 y 軸軸畫畫出出 x 軸。軸。(1)確定確定小球位置小球位置： 將小球從斜槽上某一位將小球從斜槽上某一位置置由靜止釋放由靜止釋放，小球從軌道小球從軌道末端射出。末端射出。 先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某 一一X值處的值處的Y值，把值，把筆尖放在該筆尖放在該Y值值的位置附的位置附近。近。 如果如果小球運動中碰到小球運動中碰到筆筆尖，用尖，用鉛筆在該位置畫上鉛筆在該位置畫上一一點，用點，用同樣的同樣的方法，從方法，從同一同一位置位置釋放釋放小球，在小球，在小球運動小球運動路線上描下若干路線上描下若干點。點。(2)描點得軌跡：描

5、點得軌跡： 取下坐標紙，將坐標紙上的一系列點，用平取下坐標紙，將坐標紙上的一系列點，用平滑曲線連接起來，即得到小球平拋運動的軌跡?；€連接起來，即得到小球平拋運動的軌跡。 (1)計算初速度：計算初速度： 在小球平拋運動軌跡上選取分布均勻的六在小球平拋運動軌跡上選取分布均勻的六個點個點A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三，用刻度尺、三角板測出它們的坐標（角板測出它們的坐標（x,y）,并記錄在下面的并記錄在下面的表格中，已知表格中，已知g值，利用公式值，利用公式 y = gt2 /2，xv0t ，求出小球做平拋運動的初速度求出小球做平拋運動的初速度v0，最后算出最后算出v0的平均值。的平均值。A

6、BCDEFx/mmy/mmv0的平均值的平均值)/(21ovsmygx2001222yygttgxgxv tvxty記住記住原點原點Oxyxy 求平均速度求平均速度 0v沒有原點沒有原點, ,只是拋物線的只是拋物線的一部分一部分AB C xyAByyBCTx0 x0T2BCAByygT00v Tx 00BCABgvxyy (2)驗證軌跡是拋物線：驗證軌跡是拋物線： 拋物線的數(shù)學表達式為拋物線的數(shù)學表達式為y=ax2,將某一點將某一點（如（如B點點）的坐標）的坐標x、y代入上式求出代入上式求出a，再將，再將其他點的坐標代入此關(guān)系式，看等式是否成其他點的坐標代入此關(guān)系式，看等式是否成立，若等式對各

7、點坐標都近似成立，立，若等式對各點坐標都近似成立，則說明則說明所描繪的曲線為拋物線。所描繪的曲線為拋物線。 (1) 應(yīng)應(yīng)保持斜槽末端的保持斜槽末端的切線水平切線水平（檢驗（檢驗是否水平的方法：將小球放在斜槽末端任意是否水平的方法：將小球放在斜槽末端任意一個位置，看其是否能夠靜止）。一個位置，看其是否能夠靜止）。 (2) 坐標坐標原點原點（小球做平拋運動的起點）（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，應(yīng)是小球在槽口時球心在不是槽口的端點，應(yīng)是小球在槽口時球心在木板上的水平投影點。木板上的水平投影點。OO坐標原點坐標原點（平拋起點）（平拋起點） (3) 小球小球每次必須從斜槽上每次必須從斜槽上同一

8、位置由靜同一位置由靜止止?jié)L下，在斜槽上釋放小球的滾下，在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當高度應(yīng)適當，使小球平拋運動的軌跡在坐標紙的左上角到使小球平拋運動的軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布。右下角間分布。 (4) 方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直。要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直。 (3) 小球小球每次必須從斜槽上每次必須從斜槽上同一位置由靜同一位置由靜止止?jié)L下，在斜槽上釋放小球的滾下，在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當高度應(yīng)適當，使小球平拋運動的軌跡在坐標紙的左上角到使小球平拋運動的軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布。右下角間分布。

9、 (4) 方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直。要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直。 （5）在軌跡上選取離坐標原點）在軌跡上選取離坐標原點O較遠的較遠的一些點來計算一些點來計算初速度初速度。 (1) 斜槽末端沒有斜槽末端沒有調(diào)水平調(diào)水平，小球離開斜槽，小球離開斜槽后不做平拋運動。后不做平拋運動。 (2) 確定小球運動時的位置不準確。確定小球運動時的位置不準確。 (3) 量取軌跡上各點的坐標不準確。量取軌跡上各點的坐標不準確。水平噴出的水平噴出的細水柱，即細水柱，即為平拋運動為平拋運動的軌跡的軌跡yxOx4x3x2x1h5h3h7

10、hABCD在誤差允許的范圍在誤差允許的范圍內(nèi)，四段水平位移內(nèi)，四段水平位移近似相等；且四段近似相等；且四段水平位移所用的時水平位移所用的時間相等。豎直間相等。豎直方向方向h = gT21. 在在“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”實驗時，已備實驗時，已備有下列器材有下列器材：白紙：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、形斜槽、小球、刻度尺、鐵架鐵架臺，還需要下臺，還需要下列器材中列器材中的的 ( ) A. 秒表秒表 B. 天平天平 C. 重重垂線垂線 D. 測力計測力計 C 2. 在在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球研究平拋物體運動的實驗中，如果小球每次從

11、斜每次從斜槽滾槽滾下的初始位置不同，則正確的下的初始位置不同，則正確的是是 ( )ABD A. 小球小球平拋的初速度不同平拋的初速度不同B. 小球小球每次做不同的拋物線運動每次做不同的拋物線運動C. 小球小球在空中運動的時間均不同在空中運動的時間均不同D. 小球小球通過相同的水平位移所用時間均不同通過相同的水平位移所用時間均不同A. 通過通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平水平B. 每次每次必須由靜止釋放必須由靜止釋放小球小球C. 固定固定白紙的木板必須調(diào)節(jié)成白紙的木板必須調(diào)節(jié)成豎直豎直D. 每次每次釋放小球的位置必須釋放小球的位置必須不同不同E. 將將小球經(jīng)過不同高度的位置記錄在

12、紙上，取下小球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上，取下紙后，紙后，用直尺用直尺將點連成折線將點連成折線3. 在在做做“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗時，讓小球的實驗時，讓小球多次沿多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌軌跡。為了跡。為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將操作要求，將你認為你認為正確正確的是的是_。ABC 4. 下列下列哪些因素會使本實驗的誤差增大哪些因素會使本實驗的誤差增大 （ ） A. 小球小球與斜槽之間有摩擦與斜槽之間有摩擦 B. 建立建立坐標系時，以斜槽末端端口位置

13、為坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點坐標原點 C. 安裝安裝斜槽時其末端不水平斜槽時其末端不水平 D. 根據(jù)根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取曲線上取作計算作計算的點離的點離原點原點 O 較較遠遠BC 5. 在做研究在做研究平拋運動的實驗中，讓小球多次從平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜槽斜槽上上滾下滾下，在白紙上依次記下小球的位置，在白紙上依次記下小球的位置，兩位同學得到兩位同學得到的的記錄記錄紙分別如紙分別如圖甲、乙所圖甲、乙所示，示，從圖中從圖中明顯看出：明顯看出：甲甲的實驗錯誤是的實驗錯誤是_；乙乙的實驗錯誤是的實驗錯誤是_。 斜槽末端不水平斜槽

14、末端不水平每次釋放小球的高度不同每次釋放小球的高度不同O甲甲O乙乙 6、某、某學生在做學生在做“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗中，忘的實驗中，忘記記下記記下小球做小球做平拋運動時的起點位置，平拋運動時的起點位置，O 為物體為物體運動一段時間后的位置運動一段時間后的位置，取為坐原點，取為坐原點，平拋的軌，平拋的軌跡如跡如圖圖 所所示，根據(jù)軌跡的示，根據(jù)軌跡的坐標坐標求出物體做平拋求出物體做平拋運動的初速度運動的初速度 v0_m/s。( 取取 g10 m/s2 )1.07在在“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗中，用一張印有小方格的實驗中，用一張印有小方格的的紙記錄紙記錄軌跡，小方格的邊長軌跡，小方格的邊長 L1.25 cm，若小球在，若小球在平拋運動途中平拋運動途中的幾的幾個位置如圖個位置如圖 中中的的 a、b、c、d 所所示，示，則小球的平拋則小球的平拋初速度初速度的計算式為的計算式為 v0_(用用 L、g 表示表示)，其值是，其值是_，小球，小球在在 b 點的速率為點的速率為_。 (取兩位有效數(shù)字，取兩位有效數(shù)字，g9.8 m/s2)2gL0.70 m/s 0.88 m/s 8. 在在“研究平拋運動研究平拋運動”實驗中，某同學只記實驗中，某同學只記錄了小球錄了小