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1、6.3探究平抛运动的规律班级_姓名_学号_学习目标: 1学会用实验方法描绘出平抛物体运动的轨迹。2能根据运动轨迹分析实验数据，求出平抛物体的初速度。学习重点: 描绘平抛物体运动的轨迹。学习难点: 根据运动轨迹求平抛物体的初速度。主要内容:一、实验原理 平抛运动是以速度v0沿水平方向抛出后，物体只在重力作用下，加速度是重力加速度g的匀变速曲线运动。根据运动的合成与分解的知识，可以将平抛运动看作是两个分运动的合运动：一个分运动是水平方向上的匀速直线运动，其速度就是平抛运动的初速度v0；另一个分运动是竖直向下方向上的自由落体运动。在以抛出点0为原点的平面直角坐标系中，用铅笔试碰描迹法描绘出小球做平抛
2、运动的轨道曲线。测出曲线上某一点的坐标(x、y)，利用y=1/2gt2求出运动时间t，再利用公式x=v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0=x 。 二、实验器材 斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。 三、实验步骤 1将斜槽放在实验桌上，其末端伸出桌面外，调节末端使其切线水平后固定。 检查斜槽末端部分是否水平的方法：若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平(也可将小球放在斜槽末端，轻轻将其向两边拨动各一次，看其是否有明显的运动倾向)。精细的检查方法是用水平仪调整。 2用图钉把坐标纸钉在木板上，让木板竖直固定，其左上方靠近
3、槽口，用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直，整个实验装置如图所示。用重锤线把木板校准到竖直方向，使小球平抛的轨道平面与板面平行，保证在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。 3建立直角坐标系xoy：以小球做平抛运动的起点0为坐标原点，从坐标原点0画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。 确定坐标原点o的方法是：把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o，即为坐标原点(不是槽口端点)。 4让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由0点开始做平抛运动。先用眼睛粗略地估计小球在某一x值处(如z=1 cm或2 cm等)的y值，然后用铅笔尖指着这个位置，让小球从原释放处开始滚
4、下，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地确定小球通过的这个位置，并在坐标纸上记下这一点。 5依次改变x值，用与(4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置。 6取下坐标纸，用刻度尺过0点画出y轴和z轴当第(3)步未进行时，将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处)。 7求小球平抛的初速度v0 在所描绘的轨迹曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同点不必是步骤(4)(5)中测出的点，测出它们的坐标值。 将各点坐标值代入v0=x中，求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值
5、。 实验记录：初速度v0的平均值_。四、注意事项 （1）固定斜槽时，必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平，以使小球离开斜槽后做平抛运动。 (2)木板必须处在竖直面内，与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，使小球的运动靠近图纸但不接触。 (3)在斜槽上设定位卡板，使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止开始滚下，以保证重复实验时，小球做平抛运动的初速度相等。 (4)应在斜槽上适当的高度处释放小球，使小球能以适当的水平速度抛出，其运动轨迹由图板左上角到右下角。这样可以充分利用坐标纸，减小测量误差。 （5）由平抛运动方程求小球平抛的初速度时，应在平抛轨迹上选取离坐标原点0较远的点的坐标数据来进行计
6、算，这样既便于测量又减小了误差。 五、误差分析 (1)安装斜槽时，其末端切线不水平，造成小球并非做平抛运动，测量的数据不准确。 (2)建立直角坐标系时，误以斜槽末端端口位置为坐标原点(实际上应以末端端口上的小球球心位置为坐标原点)。 (3)小球每次从槽上开始滚下的位置不相同，使得平抛初速度不相同。课堂训练：1在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=125厘米，若小球在平抛运动途中的各个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=_。(用l、g表示)，其值是_(取98米/秒2)2如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知
7、物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度v0=_米/秒，物体经过B点时的速度VB=_米/秒。3利用图所示装置研究平抛运动，测定平抛初速时，应注意： 在安装斜槽轨道时，除了要使斜槽处于竖直平面内，还应_。本板应固定在_，板面离斜槽末端中心应_。小球每次均应从_释放。确定小球在斜槽上释放的位置的依据是要保_。在固定于板面的纸上需建立以O点为原点的坐标系。建立坐标系的方法是：先在纸上记录下斜槽轨道的末端p点，则0点应在_，然后利用_，画出过o点的_，再画出过o点的_。4如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5厘米的小方格，重力加速度取g=
8、10米秒2。由此可知：闪光频率为_赫；小球抛出时的初速度大小为_米秒；从抛出到C点，小球速度的改变最大为_米秒。课后作业：1有关“研究平抛物体运动”的实验中，小球在斜槽水平出口处的位置如图所示，所谓末端的切线的起点O，即坐标水平轴的原点应该是 ( ) AA点 BB点 C C点 DD点2安装实验装置的过程中，斜槽装置末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（ ） A保证小球运动的轨迹是一条抛物线 B保证小球飞出时的速度不太大，也不太小 C保证小球飞出时，初速度水平 D保证小球在空中运动的时间都相等3在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法错误的是 A小球平抛
9、的初速度不同 B小球每次做不同的抛物线运动 c小球在空中运动的时间每次均不同 D小球通过相同的水平位移所用时间均不同4为了准确地测出平抛轨道上某点的坐标，需要注意的是 A选距原点近些的点 B应正确标出乎抛小球的球心在木板上的水平投影点 C用重锤线准确地确定纵轴 D选距原点远一些的点5本实验测v0时产生误差，与误差无关的是 A弧形槽与球间有摩擦 B弧形槽末端切线不水平 C小球受空气阻力 D小球每次自由滚下的位置不同6某同学在做“研究平抛物体运动”的实验时忘记记下球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图求出物体做平抛运动的初速度为(g取10ms2) ( ) A20mS B20
10、mS C10ms D10mS7在平抛曲线上取三点，此三点的坐标是：A(20，5)，8(36，16)，C(52，37)（单位为cm）由此可以算出物体平抛时的初速度为(g取10ms2) ( )A15mS B16ms C18ms D20cm88试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法。提供实验器材：弹射器(含弹丸，如图)；铁架台(带有夹具)；刻度尺。(1)在方框中画出实验示意图。 (2)在安装弹射器时应注意：_(3)实验中需要测量的量(并在示意凰中用字母标出)_。(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，在实验中应采取的方法是_(5)计算公式；9某同学在做平抛实验时，未记下槽的末端点的位置，记下了重锤线方向y，只描出图所示的一段轨迹，轨迹上A、B两点到Y轴的距离分别为xl、x2，A、B两点的竖直距离为h，则小球平抛速度v0=_。10从H高处以vl的速度平抛小球I，同时从地面以初速度v2竖直上抛小球，在小球尚未到达最高点之前，两球在空中相遇，它们从抛出到相遇经历的时间为_，抛出时两球的水平距离为_。
