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1、实验五探求平抛运动的规律实验五探求平抛运动的规律 过程分析程分析导引引实验典例精析典例精析知能知能优化演化演练实实验验五五探探求求平平抛抛运运动动的的规规律律知知识要点要点归纳知识要点归纳知识要点归纳实验目的目的1用描迹法描出平抛物体的运用描迹法描出平抛物体的运动轨迹迹2根据运根据运动轨迹求出平抛物体的初速度迹求出平抛物体的初速度实验原理原理平抛运平抛运动可以看作是两个分运可以看作是两个分运动的合成：一个的合成：一个是程度方向的匀速直是程度方向的匀速直线运运动，其速度等于平抛，其速度等于平抛物体运物体运动的初速度；另一个是的初速度；另一个是竖直方向的自在直方向的自在实验器材实验器材斜槽斜槽(附
2、金属小球附金属小球)、木板及竖直固定支架、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、细线、刻度尺、三角板、重锤、白纸、图钉、细线、刻度尺、三角板、重锤、铅笔铅笔过程分析导引过程分析导引一、实验步骤一、实验步骤1描画平抛物体的运动轨迹描画平抛物体的运动轨迹(1)将将斜斜槽槽放放在在桌桌面面上上，让让其其末末端端伸伸出出桌桌面面边边缘缘外外，调调理理末末端端，使使槽槽末末端端切切线线程程度度，随随之之将将其其固定，如图固定，如图451所示所示(2)在在带带有有支支呆呆的的木木板板上上，用用图图钉钉钉钉好好白白纸纸，并并让让竖竖直直放放置置的的木木板板左左上上方方接接近近槽槽口口，使使小小球球滚滚下飞出后的轨
3、道平面跟板面平行，如图下飞出后的轨道平面跟板面平行，如图451所示所示图451(3)把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上，在白纸上标出白纸上，在白纸上标出O的位置，过的位置，过O点用重点用重垂线画出竖直线，定为垂线画出竖直线，定为y轴轴(4)让小球每次都从斜槽上同一适当位置由静止让小球每次都从斜槽上同一适当位置由静止滚下，挪动笔尖在纸上的位置，当小球恰好与滚下，挪动笔尖在纸上的位置，当小球恰好与笔尖正碰时，在白纸上依次记下这些点的位置笔尖正碰时，在白纸上依次记下这些点的位置.(5)把白纸从木板上放下来，用三角板过把白纸从木板上放下来，用三角板过O点作点
4、作与竖直方向垂直的与竖直方向垂直的x轴，再将上面依次记下的点轴，再将上面依次记下的点连成平滑曲线，这就是平抛小球的运动轨迹连成平滑曲线，这就是平抛小球的运动轨迹二、数据二、数据处置置在分析在分析实验结果果时，普通是根据方格，普通是根据方格纸记录的的轨迹求抛体的初速度迹求抛体的初速度v0，解答根据有两条：其一是，解答根据有两条：其一是研研讨平抛物体的运平抛物体的运动实验的原理；其二是匀的原理；其二是匀变速速直直线运运动的的规律，在程度方向上律，在程度方向上xv0t，在，在竖直方向上直方向上yaT2即可求出即可求出v0.三、误差分析三、误差分析1安装斜槽时，其末端切线不程度而产生误差安装斜槽时，其
5、末端切线不程度而产生误差.2建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点，实践上应以末端端口上的小球球心位置为原点，实践上应以末端端口上的小球球心位置为坐标原点坐标原点3小球每次滚下的初位置不同而产生误差小球每次滚下的初位置不同而产生误差4由于空气阻力存在，并不是真正的平抛由于空气阻力存在，并不是真正的平抛四、本卷须知四、本卷须知1实验中必需坚持斜槽末端程度实验中必需坚持斜槽末端程度2要用重垂线检查木板、坐标纸上的竖线能否要用重垂线检查木板、坐标纸上的竖线能否竖直竖直3小球必需每次从斜槽上一样的开场位置自在小球必需每次从斜槽上一样的开场位置自在滚下滚下4实验
6、时，眼睛应平视运动小球，并较准确地实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定经过的位置确定经过的位置5要用平滑曲线画出轨迹，舍弃个别偏向较大要用平滑曲线画出轨迹，舍弃个别偏向较大的点在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，的点在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，并且使所选取的点之间尽量远离并且使所选取的点之间尽量远离6要在斜槽上适当的高度释放小球，使它程度要在斜槽上适当的高度释放小球，使它程度抛出时以较大的程度速度运动，从而减小相对抛出时以较大的程度速度运动，从而减小相对误差误差 (2021年湖北黄年湖北黄冈冈中学月考中学月考)在在“研研讨讨平抛平抛物体的运物体的运动动的的实验实验中，用如中，用如图图
7、452所示所示的的实验实验安装：安装：实验典例精析实验典例精析对实验原理及操作步骤的调查对实验原理及操作步骤的调查例例例例1 1图452(1)将两个完全一将两个完全一样样的斜滑的斜滑轨轨固定在同一固定在同一竖竖直面直面内，它内，它们们的最下端程度，把两个的最下端程度，把两个质质量相等的小量相等的小钢钢球，从斜面的球，从斜面的顶顶点由静止同点由静止同时释时释放，滑道放，滑道2与光与光滑程度面吻合，察看到滑程度面吻合，察看到_，阐阐明明_.(2)在教材在教材“研研讨讨平抛物体的运平抛物体的运动动的的实验实验中可以中可以测测出小球出小球经过经过曲曲线线上恣意位置的瞬上恣意位置的瞬时时速度速度实验实验
8、简简要步要步骤骤如下：如下：A让让小球多次从小球多次从_位置无初速位置无初速滚滚下，下，记记下小球穿下小球穿过过卡片孔的一系列的位置卡片孔的一系列的位置B按教材按教材图图安装好器材，留意安装好器材，留意调调整整_，记记下斜槽末端下斜槽末端O点和点和过过O点的点的竖竖直直线线C测测出曲出曲线线上某点的位置坐上某点的位置坐标标x、y，用，用v_算出算出该该点的瞬点的瞬时时速度速度D取下白取下白纸纸，以，以O点点为为原点，以原点，以竖竖直直线为轴线为轴建建立坐立坐标标系，用平滑曲系，用平滑曲线线画平抛画平抛轨轨迹迹完成上述步完成上述步骤骤，将正确的答案填在横，将正确的答案填在横线线上上上述上述实验实
9、验步步骤骤的理的理顺顺序是序是_ 在做在做“研研讨讨平抛物体的运平抛物体的运动动的的实验时实验时，让让小球多次沿同一小球多次沿同一轨轨道运道运动动，经过经过描点法画出描点法画出小球平抛运小球平抛运动动的的轨轨迹迹(1)为为了能了能较较准确地描画运准确地描画运动轨动轨迹，下面列出一迹，下面列出一些操作要求，将他以些操作要求，将他以为为正确的正确的选项选项的字母代号的字母代号填在横填在横线线上：上：_.对本卷须知及数据处置的调查对本卷须知及数据处置的调查例例2a经过调理使斜槽的末端坚持程度经过调理使斜槽的末端坚持程度b每次释放小球的位置必需不同每次释放小球的位置必需不同c每次必需由静止释放小球每次
10、必需由静止释放小球d记录小球位置时每次改动的记录小球位置时每次改动的x值必需一样值必需一样e小球运动时不应与木板上的坐标纸相接触小球运动时不应与木板上的坐标纸相接触f取下坐标纸，将球的各位置用直尺将点连成取下坐标纸，将球的各位置用直尺将点连成折线折线(2)假设用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格假设用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为的边长为L1.25 cm，小球在平抛运动途中的几，小球在平抛运动途中的几个位置如图个位置如图453中的中的a、b、c、d所示，那么小所示，那么小球平抛的初速度的计算式为球平抛的初速度的计算式为v0_(用用L、g表示表示),其值是其值是_；小球在；小球在b点
11、的速度大小为点的速度大小为_.(取取g9.8 m/s2)图453【解解析析】(1)只只需需斜斜槽槽的的末末端端坚坚持持程程度度，小小球球才才具具有有程程度度初初速速度度，其其运运动动才才是是平平抛抛运运动动每每次次从从斜斜槽槽上上同同一一高高度度处处由由静静止止释释放放小小球球，是是为为了了使使小小球球有有一一样样的的初初速速度度，假假设设小小球球在在运运动动过过程程中中与与木木板板上上的的坐坐标标纸纸接接触触，就就会会改改动动它它的的运运动动，便便不不是平抛运动应选项是平抛运动应选项a、c、e正确正确b选选项项中中，每每次次释释放放小小球球的的位位置置必必需需一一样样，以以保保证证小小球球有
12、有一一样样的的程程度度初初速速度度；d选选项项中中改改动动x的的值值应应视视小小球球运运动动过过程程中中的的实实践践情情况况而而定定，每每次次改改动动x的的值值不不一一定定一一样样；f选选项项中中应应根根据据记记下下的的一一系系列列位位置置，用用平平滑滑的的曲曲线线画画出出小小球球做做平平抛抛运运动动的的轨轨迹迹.(2)因小球在程度方向的运因小球在程度方向的运动为动为匀速直匀速直线线运运动动，由，由图图中可看出相中可看出相邻邻两点的程度位移均两点的程度位移均为为2L，故每相，故每相邻邻两点之两点之间间的的时间间时间间隔是相等的，隔是相等的，设为设为T，由于，由于平抛运平抛运动动在在竖竖直方向是
13、自在落体运直方向是自在落体运动动，在程度方，在程度方向是匀速直向是匀速直线线运运动动，根据运，根据运动动学知学知识识可知：可知：v02L/TsgT2创新实验创新实验例例3 (2021年灵璧一中月考年灵璧一中月考)有人想有人想设计设计制造制造一一“平抛运平抛运动扫动扫描描仪仪，所用的器材有：已用，所用的器材有：已用过过的医用吊的医用吊针针(整套，整套，见图见图454甲所示甲所示)；竖竖直木板直木板1块块；厚；厚为为0.5 cm的光滑小木条；的光滑小木条；钉钉子；子；白白纸纸1张张；图钉图钉4枚；小枚；小钢钢球球1个；重垂个；重垂线线；直；直尺尺1把；染了把；染了红红墨水的水；墨水的水；铁铁架台架
14、台图454(1)证证明从明从针头针头滴出的水滴的出口速度大小是不滴出的水滴的出口速度大小是不变变的的(2)请请他帮他他帮他设计这设计这一一“平抛运平抛运动扫动扫描描仪仪，并写，并写出出实验实验方案和步方案和步骤骤【解析】【解析】(1)要要证证明从明从针头针头出来的一切水滴速度出来的一切水滴速度大小不大小不变变，只需，只需证证明明针头处针头处的的压压强强在出水在出水过过程中程中是不是不变变的即可翻开塑料管上的开关，待流出一的即可翻开塑料管上的开关，待流出一部分水部分水稳稳定后，瓶口定后，瓶口处处的的压压强强总总是等于外界大气是等于外界大气压压强强，针头处针头处A的的压压强强是是pAp0gh，A处处水的水的将将针头用透明胶用透明胶贴在小木条的外在小木条的外边缘，留意，留意针头与小木条平行；与小木条平行；将白将白纸用用4 4个个图钉固定在固定在针头右右侧的木板上；的木板上；在在针头出口出口处下方挂重垂下方挂重垂线( (如如图4 45 54 4乙所乙所示示) )；翻开塑料管上的开关，待翻开塑料管上的开关，待稳定定时，我，我们看到看到红色的水从色的水从针头口呈口呈线状程度射出，并接近但不接状程度射出，并接近但不接触白触白纸做平抛运做平抛运动【答案】【答案】见解析解析本部分内容讲解终了本部分内容讲解终了点此点此进入入课件目件目录按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢运用运用
