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1、5 3实验 研究平抛运动 第五章曲线运动 学习目标 1 能描出平抛运动的轨迹 2 会计算平抛物体的初速度 3 结合运动分解的知识 明确两个分运动的特点 4 经历探究的过程 掌握探究性实验的一般方法 5 养成严谨认真科学的实验态度 探究思路 1 设法通过实验得到平抛运动的轨迹2 在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所达到的位置3 测量两相邻位置间的水平 竖直位移 分析这些位移的特点 匀速直线运动的特点是什么 相等时间内通过的位移相等 如果能证明在相等的时间发生的水平位移相等 则说明平抛运动在水平方向上的分运动确实为匀速直线运动 如何确定相等的几段时间 利用频闪照相 描绘平抛运动的轨迹 如何获得平
2、抛物体运动的轨迹 有没有其他的方法确定相等的时间 利用竖直方向上的位移比 描绘平抛运动的轨迹 方案一 平抛运动演示仪 一 描绘平抛运动的轨迹 zxxk 实验器材 实验器材 斜槽 小球 木板 白纸 可先画上坐标格 图钉 铅垂线 直尺 三角板 铅笔等 铁架台 斜槽 木板 白纸 小球 铅垂线 实验步骤 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 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 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
3、上画出通过O点的竖直线 即y轴 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 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 注意事项 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
4、在槽口时球心在木板上的水平投影点 O O 坐标原点 平抛起点 五 注意事项有 斜槽末端的切线必须水平 方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行 并使小球的运动靠近图板但不接触 坐标原点 小球做平抛运动的起点 不是槽口的端点 应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点 如果是用白纸 则应以小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点 在斜槽末端悬挂重锤线 先以重锤线方向确定y轴方向 再用直角三角板画出水平线作为x轴 建立直角坐标系 每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑 要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度 这样可使结果的误差较小 zxxk 方案二 水平喷
5、出的细水柱显示平抛运动的轨迹 一 描绘平抛运动的轨迹 水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹 喷嘴 比细管更细的硬管 使A处的水的压强始终等于大气压 透明胶片 细管 方案三 频闪照相 一 描绘平抛运动的轨迹 二 研究平抛运动的特点 1 判断平抛运动的轨迹是抛物线 x y 学 科 网 x y 二 研究平抛运动的特点 2 计算平抛运动的初速度 研究平抛运动的特点 在误差允许的范围内 四段水平位移近似相等 且四段水平位移所用的时间相等 结论 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动 实验目的 验证平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 如何判断两球的水平位移始终一样 x y x y 实验记录重力加速
6、度g 9 8m s2 没有记住原点v0如何求 x y 没有记住原点v0如何求 x1 x2 y1 y2 如图为某小球做平抛运动时 用闪光照相的方法获得的相片的一部分 图中背景方格的边长为5cm g 10m s2 并把这一部分放在图中的坐标系内 则 1 小球平抛运动的初速度v0 m s 2 闪光的时间间隔 s 3 小球过A点的速率vA m s 4 抛出点的坐标是 例 1 5 0 1 1 8 5cm 0 二 研究平抛运动的特点 问题与练习解答 1 还需要的器材是刻度尺 三角尺实验步骤 1 调节木板高度 使木板上表面与小球离开水平面时的球心距离为某一确定值y 2 让小球从斜面上某一位置A无初速释放 3 测量小球在木板上的落点P1与重锤线之间的距离x1 4 调节木板高度 使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心距离为某一确定值4y 5 让小球从斜面上同一位置A无初速释放 6 测量小组在木板上的落点P2与重锤线之间的距离x2 7 比较x1 x2 若2x1 x2 则说明小球在水平方向做匀速直线运动 问题与练习解答 2 改变墙与重锤线之间的距离x 测量落点与抛出点之间的水平距离y 若2x1 x2 有4y1 y2 则说明小球在水平方向做匀速直线运动
