3第三节、实验：探究平抛运动的特点.docx

第三节、实验：探究平抛运动的特点 1.实验目的 (1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹. (2)判断平抛运动的轨迹是否为抛物线. (3)根据平抛运动的轨迹求其初速度. 2.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= vot ,y = ggt2得初速度v0=x 2y. 3.实验器材 斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺. 核心探究 .实验步骤 (1)安装调平 将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上， 其末端伸出桌面外，轨道末端水平.如图1-3-7 所示. 图 1-3-7 (2)建坐标系 用图钉将坐标纸固定在木板上， 把木板调整到竖直位置， 使板面与小球的运动轨迹所在 平面平行且靠近.把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口 (轨道末端)时球心在木板上的 投影点O, O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为 y轴，画出水平向 右的x轴. (3)确定球的位置 将小球从斜槽上某一位置由静止释放， 小球从轨道末端射出， 先用眼睛粗略确定做平抛 运动的小球在某一 x值处的y值，然后让小球由同一位置自由滚下， 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)描点得轨迹 取下坐标纸，将坐标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轨 迹. .数据处理 (1)计算初速度 在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点一一 A B、C 口 E、F,用刻度尺、三角 -- 一， ……1 2 一 板测出它们的坐标(x, y),并记录在预先设计好的表格中，已知 g值，利用公式y=2gt和 X=Vot,求出小球做平抛运动的初速度 Vo,最后算出Vo的平均值. (2)验证轨迹是抛物线 抛物线的数学表达式为 y=ax：将某点(如B点)的坐标x、y代入上式求出常数 a,再 将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立， 若等式对各点的坐标近似都成立， 则说明 所描绘的曲线为抛物线. .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. 例题分析： 例题1 (1)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉 之外.下列器材中还需要的是 . A.游标卡尺 B.秒表C .坐标纸D .天平E .弹簧测力计 F .重垂线 (2)(多选)实验中，下列说法正确的是 ( ) A.应使小 球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B.斜槽轨道必须光滑 C.为了使描出的轨迹更好地反映真实 运动，记录的点应适当多一些 D.斜槽轨道末端可以不水平 例题2.在利用斜槽轨道做“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，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 . A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置必须不同 C.每次必须由静止释放小球 D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 E.小球运动时不能与木块 上的白纸(或方格纸)相接触 F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 例题3.图1-3-8甲是“研究平抛运动”的实验装置图. 甲 甲 (1)实验前应对实验装置反复调节， 直到斜槽末端切线 .每次让小球从同一位 置由静止释放，是为了每次平抛 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中 O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 m/s. (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长 L=5 cm,通过实验，记录了小 球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为 m/s; B 点的竖直分速度为 m/s. 括消 研究平抛运动的注意事项 .在实验中必须调整斜槽末端的切线水平 (检验是否水平的的方法是： 让小球放在斜槽 末端任一位置，看其是否能静止 ). .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. .小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下. .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. .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上一 直到达右下角为宜. .在轨迹上选取离坐标原点 O点较远的一些来计算初速度. 变式训练 1 (多选)“研究平抛运动”实验的装置如图 1-3-10所示，在实验前应( ) A.将斜槽的末端切线调成水平 .将木板校准到竖直方向，并使木板平面与 小球下落的竖直 平面平行 . _ -I C.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置 Q作为小球做平抛运动 一！ ' 的起点和所建坐标系的