實驗：研究平拋運動

1、實驗：研究平拋運動【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、 知道常見的幾種獲取平拋運動軌跡的方法；   2、 掌握判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線方法；           3、會根據(jù)平拋運動的軌跡計算平拋物體的初速度； 【學(xué)習(xí)重難點】: 由實驗理論分析探究平拋運動軌跡、初速度。 【自學(xué)導(dǎo)航】 一、常見的幾種獲取平拋運動軌跡的方法：學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本14頁參考案例   描點法  描影

2、法  攝影法二、實驗原理： 平拋運動可以看作是兩個分運動的和運動；一個水平方向的                       ，其速度等于平拋物體運動的              ；另一個是豎直方向的 

3、0;               ，通過實驗確定作平拋運動的小球運動時的若干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線上任一點的坐標(biāo)（x，y），利用         和             就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度V0=  

4、0;                . 3、 實驗器材： 斜槽軌道、小球、木板、白紙、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等. 四、實驗步驟：1、安裝斜槽軌道，使其末端保持水平； 檢查斜槽末端部分是否水平的方法：  。 2、固定木板上的坐標(biāo)紙，使木板保持豎直狀態(tài)，小球的運動軌跡與板面平行，坐標(biāo)紙方格橫線呈水平方向； 檢驗坐標(biāo)紙是否豎直的方法：   &#

5、160;                                            。 3、建立直角坐標(biāo)系xoy：以小球做平拋運動的起點o為坐標(biāo)原點

6、，從坐標(biāo)原點o畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸。 確定坐標(biāo)原點o的方法是：                                           

7、0;                   。4、讓小球由斜槽的某一固定位置自由滾下，由o點開始做平拋運動。先用眼睛粗略地估計小球在某一個x值處(如x=1 cm或2 cm等)的y值，然后用鉛筆尖指著這個位置，讓小球從原釋放處開始滾下，看是否與鉛筆尖相碰，如此重復(fù)數(shù)次，較準(zhǔn)確地確定小球通過的這個位置，并在坐標(biāo)紙上記下這一點。 5、依次改變x值，用與(4)同樣的方法確定小球通過其他各

8、點的位置。 6、取下坐標(biāo)紙，將(4)(5)中所描出的各點用平滑曲線連接起來，這就畫出了小球做平拋運動的軌跡曲線(所畫曲線可不通過個別偏差大的點，但必須保持曲線平滑，不能出現(xiàn)凹陷處)。 五、實驗過程注意事項： （1）固定斜槽時，必須注意使通過斜槽末端點的切線保持水平，以使小球離開斜槽后做平拋運動。 （2）木板必須處在豎直面內(nèi)，與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，使小球的運動靠近圖紙但不接觸。  （3）在斜槽上設(shè)定位卡板，使小球每次都從定位卡板所確定的同一位置由靜止開始滾下，以保證重復(fù)實驗時，小球做平拋運動的初速度相等。 

9、0;（4）應(yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫判∏颍剐∏蚰芤赃m當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋?，其運動軌跡由圖板左上角到右下角。這樣可以充分利用坐標(biāo)紙，減小測量誤差。 （5）由平拋運動方程求小球平拋的初速度時，應(yīng)在平拋軌跡上選取離坐標(biāo)原點0較遠(yuǎn)的點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來進(jìn)行計算，這樣既便于測量又減小了誤差。  六、數(shù)據(jù)處理 ： 1、如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線？2、 如何計算平拋物體的初速度？               &

10、#160;                                                 &

11、#160;                                                 &

12、#160;                                         7、 誤差分析 (1) 安裝斜槽時，其末端切線不水平，造成小球并非做平拋運動，測量的數(shù)據(jù)

13、不準(zhǔn)確。 (2)建立直角坐標(biāo)系時，誤以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(實際上應(yīng)以末端端口上的小球球心位置為坐標(biāo)原點)。 (3)小球每次從槽上開始滾下的位置不相同，使得平拋初速度不相同。 【例1】在做“探究平拋物體的運動”實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項前面的字母填在橫線上：   。 （a） 實驗所用的斜槽要盡量的光滑，以減小摩擦 （b）通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 （c）每次釋放小球的位置必須相同 （d）每次

14、必須由靜止釋放小球（e）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降 （f）小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙相碰撞 （g）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線【例2】在“研究平拋物體的運動”的實驗中，某同學(xué)只在豎直板面上記下了重錘線y的方向，但忘記了平拋的初位置，在坐標(biāo)紙上描出了一段曲線的軌跡，如圖所示?，F(xiàn)在曲線上取A、B兩點，量出它們到y(tǒng)軸的距離，AA=x1，BB=x2，以及AB的豎直距離h，用這些可以求出求得小球平拋時的初速度為多大？【例3】一個同學(xué)在研究平拋物體的運動實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離s相等的三點A、B、

15、C，量得s= 0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1 = 0.1m，h2 = 0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：（1）物體從A運動到B所用的時間為 s；（2）物體拋出時的初速度為          m/s； （3）物體經(jīng)過B時豎直分速度為         m/s； （4）物體從拋出點運動到A點所用的時間為 s；（5）拋出點到A點的豎直距離為 &

16、#160;         m，水平距離為 m。 【訓(xùn)練測試】 1、某同學(xué)做平拋運動實驗時，在白紙上只畫出了表示豎直向下方向的 Y軸和平拋物體運動軌跡的后一部分，而且漏標(biāo)了拋出點的位置， 如圖所示.這位同學(xué)希望據(jù)此圖能測出物體的初速度，請你給他出出主意： （1） 簡要說明據(jù)此圖測定該物初速度的方法_. （2） 需要增加的測量工具有_. （3） 用測量出的物理量表示測量的結(jié)果：v0=_ 2、如圖所示，為一平拋物體運動的

17、閃光照片示意圖，照片與實際大小相比縮小10倍.對照片中小球位置進(jìn)行測量得：1與4閃光點豎直距離為1.5 cm，4與7閃光點豎直距離為 2.5 cm，各閃光點之間水平距離均為0.5 cm.則 (1)小球拋出時的速度大小為多少? (2)驗證小球拋出點是否在閃光點1處，若不在，則拋出點距閃光點1的實際水平距離和豎直距離分別為多少?(空氣阻力不計，g10 m/s2) 3、如圖所示為一小球作平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，g=10m/s2，那么： 閃光頻率為       Hz； 小球運動的初速度的大小是  m/s； 小球經(jīng)過B點時的速度大小為       m/s。   4、 下圖是小球平拋運動軌跡中的三點,測得A、B間和B、C間的水平距離分別為x1和x2,且x1=x2=15cm,A、B間和B、C間的豎直距離分別為y1=1