第四章實(shí)驗(yàn)5探究平拋運(yùn)動的規(guī)律

1、CHENZHSCHENZHSCHENZHSCHENZHSCHENZHS三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球、方木板、鐵架臺、白紙、圖釘、重垂線、斜槽、小球、方木板、鐵架臺、白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。三角板、鉛筆、刻度尺。四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1.安裝調(diào)平：將帶有斜槽軌道的木板安裝調(diào)平：將帶有斜槽軌道的木板 固定在實(shí)驗(yàn)桌上，其末端伸出桌面固定在實(shí)驗(yàn)桌上，其末端伸出桌面 外，軌道末端切線水平，如圖實(shí)外，軌道末端切線水平，如圖實(shí)51所示。所示。 圖實(shí)圖實(shí)51 CHENZHS2建坐標(biāo)系：用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上建坐標(biāo)系：用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上 角，把木板調(diào)整到豎直

2、位置，使板面與小球的運(yùn)動軌角，把木板調(diào)整到豎直位置，使板面與小球的運(yùn)動軌 跡所在平面平行且靠近，把小球放在槽口處，用鉛筆跡所在平面平行且靠近，把小球放在槽口處，用鉛筆 記下小球在槽口記下小球在槽口(軌道末端軌道末端)時(shí)球心所在木板上的投影時(shí)球心所在木板上的投影 點(diǎn)點(diǎn)O，O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)，用重垂線畫出過坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)，用重垂線畫出過坐標(biāo)原點(diǎn) 的豎直線，作為的豎直線，作為y軸，畫出水平向右的軸，畫出水平向右的x軸。軸。CHENZHS3確定球位置：將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下，小確定球位置：將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下，小球從軌道末端射出，先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動的小球從軌道末端射

3、出，先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動的小球在某一球在某一x值處的值處的y值，然后讓小球由同一位置自由滾值，然后讓小球由同一位置自由滾下，在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通下，在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過的位置，并在坐標(biāo)紙上記下該點(diǎn)。用同樣的方法確定過的位置，并在坐標(biāo)紙上記下該點(diǎn)。用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置。軌跡上其他各點(diǎn)的位置。4描點(diǎn)得軌跡：取下坐標(biāo)紙，將坐標(biāo)紙上記下的一系列描點(diǎn)得軌跡：取下坐標(biāo)紙，將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn)，用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運(yùn)動軌跡。點(diǎn)，用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運(yùn)動軌跡。CHENZHSCHENZHSCHENZHS2. 驗(yàn)證

4、軌跡是拋物線驗(yàn)證軌跡是拋物線 拋物線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為拋物線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為yax2，將某點(diǎn)，將某點(diǎn)(如如B點(diǎn)點(diǎn))的坐標(biāo)的坐標(biāo) x、y代入上式求出常數(shù)代入上式求出常數(shù)a，再將其他點(diǎn)的坐標(biāo)代入此，再將其他點(diǎn)的坐標(biāo)代入此 關(guān)系式看看等式是否成立，若等式對各點(diǎn)的坐標(biāo)近似關(guān)系式看看等式是否成立，若等式對各點(diǎn)的坐標(biāo)近似 都成立，則說明所描繪得出的曲線為拋物線。都成立，則說明所描繪得出的曲線為拋物線。CHENZHS六、誤差分析六、誤差分析(1)斜槽末端沒有調(diào)水平，小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動斜槽末端沒有調(diào)水平，小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動(2)確定小球運(yùn)動的位置時(shí)不準(zhǔn)確。確定小球運(yùn)動的位置時(shí)不準(zhǔn)確。(3)量取軌跡上

5、各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確。量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確。CHENZHS七、注意事項(xiàng)七、注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平檢驗(yàn)是否水平的方法是：將小球放在斜槽末端水平部分，將其向兩的方法是：將小球放在斜槽末端水平部分，將其向兩邊各輕輕撥動一次，看其是否有明顯的運(yùn)動傾向邊各輕輕撥動一次，看其是否有明顯的運(yùn)動傾向)。(2)方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時(shí)要用重垂線檢查方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時(shí)要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。坐標(biāo)紙豎線是否豎直。(3)小球每次必須從斜槽上同一位置滾下。小球每次必須從斜槽上同一位置滾下。CHENZHS(4)坐標(biāo)原點(diǎn)

6、不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)。木板上的投影點(diǎn)。(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運(yùn)動小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運(yùn)動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。(6)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來計(jì)算初點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來計(jì)算初速度。速度。 CHENZHSCHENZHS例例1在在“探究平拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律探究平拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要

7、步驟如下：A讓小球多次從讓小球多次從_ 位置滾下，記下小球碰到鉛位置滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置筆筆尖的一系列位置B按圖安裝好器材，注意按圖安裝好器材，注意_ ，記下平拋初位置，記下平拋初位置O點(diǎn)點(diǎn)和過和過O點(diǎn)的豎直線點(diǎn)的豎直線C取下白紙，以取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動物體的軌跡用平滑曲線畫平拋運(yùn)動物體的軌跡斜槽上的相同斜槽上的相同 斜槽末端切線水平斜槽末端切線水平方木板豎直且與小球運(yùn)動軌跡所在豎直面平行方木板豎直且與小球運(yùn)動軌跡所在豎直面平行CHENZHS(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上完成上述步驟，

8、將正確的答案填在橫線上(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_ 解析解析為保證小球的運(yùn)動軌跡相同，應(yīng)使小球每次做為保證小球的運(yùn)動軌跡相同，應(yīng)使小球每次做平拋運(yùn)動的初速度相同，所以應(yīng)讓小球每次都從斜槽上平拋運(yùn)動的初速度相同，所以應(yīng)讓小球每次都從斜槽上的相同位置滾下，安裝器材時(shí)應(yīng)注意使斜槽末端水平，的相同位置滾下，安裝器材時(shí)應(yīng)注意使斜槽末端水平，方木板豎直且板面與斜槽末端切線平行緊靠斜槽末端放方木板豎直且板面與斜槽末端切線平行緊靠斜槽末端放置。置。B、A、CCHENZHS答案答案(1)斜槽上的相同斜槽末端切線水平，方木斜槽上的相同斜槽末端切線水平，方木板豎直且與小球運(yùn)動軌跡所在豎直

9、面平行板豎直且與小球運(yùn)動軌跡所在豎直面平行(2)B、A、CCHENZHS例例2(1)在做在做“研究平拋運(yùn)動研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)描繪運(yùn)動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上前面的字母填在橫線上_A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B每次釋放小球的位置必須不同每次釋放小球的位置必須不同C每次必須由靜止釋放小球每次必須由靜止釋放小球

10、D記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降E小球運(yùn)動時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸小球運(yùn)動時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成 折線折線A、C、ECHENZHS(2)某同學(xué)在做某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置O，A為物體運(yùn)動一段時(shí)間后的位置，根據(jù)為物體運(yùn)動一段時(shí)間后的位置，根據(jù)圖實(shí)圖實(shí)52所示，求出物體做平拋運(yùn)動所示，求出物體做平拋運(yùn)動的初速度為的初速度為_m/s. 圖實(shí)圖實(shí)52

11、2.0CHENZHS解析解析(1)做平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽末端必須水平，做平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動，使小球每次從斜槽上相同的以保證小球做平拋運(yùn)動，使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；調(diào)整位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；調(diào)整方木板使其板面豎直且與小球的運(yùn)動軌跡平行，使小方木板使其板面豎直且與小球的運(yùn)動軌跡平行，使小球的運(yùn)動靠近木板但不與木板接觸，在描畫小球運(yùn)動球的運(yùn)動靠近木板但不與木板接觸，在描畫小球運(yùn)動軌跡時(shí)，應(yīng)用平滑的曲線連點(diǎn)，偏離軌跡較遠(yuǎn)的點(diǎn)可軌跡時(shí)，應(yīng)用平滑的曲線連點(diǎn)，偏離軌跡較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。舍去。CHENZHS答案

12、答案(1)A、C、E(2)2.0 CHENZHSCHENZHS同一位置由靜止釋放同一位置由靜止釋放 。每打完一點(diǎn)后，把。每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d。實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打。實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)，如圖實(shí)下的若干痕跡點(diǎn)，如圖實(shí)54所示。所示。(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_。(2)每次將每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了，是為了_。（3）在圖實(shí)）在圖實(shí)-5-4中繪出小球做平拋運(yùn)動的軌跡。中繪出小球做平拋運(yùn)動的軌跡。圖實(shí)圖實(shí)54 斜軌末端水平、斜軌末端水平、A板水平、插槽板水平、插槽P0P0垂直斜軌并在斜垂直斜軌并在斜軌末端正下方軌末端正下方使記錄紙上每兩點(diǎn)之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運(yùn)動的距離使記錄紙上每兩點(diǎn)之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運(yùn)動的距離保證小球拋出時(shí)的水平初速度相同保證小球拋出時(shí)的水平初速度相同CHENZHSCHENZHS(2)實(shí)驗(yàn)過程中，豎直木板在后移實(shí)驗(yàn)過程中，豎直木板在后移d的同時(shí)也平向移動的同時(shí)也平向移動d，是為了讓每次的小球落點(diǎn)不