人教版物理必修二第五章第三节实验：研究平抛运动.ppt

三、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。 作业 做《创新设计》上与该节课有关的练习题。 返回 第三节 实验：研究平抛运动 第五章 曲线运动 第三节 实验：研究平抛运动 第五章 曲线运动 1.能描出平抛运动的轨迹，验证轨迹是一条抛物线。 2.会计算平抛物体的初速度。 3.经历探究的过程，掌握探究性实验的一般方法，养成严谨认真科学的实验态度。 一、实验目的 探究：对实验原理的探究 探究点1、如何确定轨迹是否为抛物线？ 探究点2、如何根据已有的轨迹求出平抛的初速度？ 探究点1、如何确定轨迹是否为抛物线？ O x y x y M M1 M2 M3 1、轨迹上各点坐标应该满足 y= a x2 2、取一点M的坐标代入方程可求出a值 3、再在轨迹上任 取其它的一些点，量出坐标代入方程，求出不同的点是a看看是否一样，若各组的a值差不多，则说明轨迹是一条抛物线。 a值（a=y/x) 竖直位移y 水平位移x 5 4 3 2 1 y= a x2 O x y 探究点2、如何根据已有的轨迹求出平抛 的初速？ x y M 2、由y=gt2/2求出时间 1、在轨迹上取一个点量出它的水平位移x和竖直位移y 3、由v0=x/t求出初速度 思考：M应该离原点较近还是应该较远？ 图5－3－1 探究：实验的操作探究 请同学们研究实验室提供的实验器材，根据器材探索确定实验方案。 探究点3 四、实验步骤 1．安装斜槽 将斜槽固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平。如图5－3－1所示。 2．安装木板并建立坐标系 用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，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．描点 将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，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，在粗略确定的位置附近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 4．画轨迹 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。 5.数据处理 （1）验证轨迹是抛物线 抛物线的数学表达式为y＝ax2，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，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。 五、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。 六、注意事项 (1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端任一位置，看其是否能静止)。 (2)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。 (3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。 (4)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。 (5)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一直到达右下角为宜。 (6)在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。 七、获得平抛运动轨迹的其他方法 1.喷水法 如图5－3－2所示，倒置的饮料瓶 内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的 细管，其中一根弯成水平，加上一个很 细的喷嘴。 水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。将它描在背后的纸上，进行分析处理。 图5－3－2 2．频闪照相法 用数码照相机可记录下平抛运动的轨迹， 如图5－3－3所示。 由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的， 只要测量相邻两照片上小球的水平位移， 就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点。 图5－3－3 八 [例1]　在“探究平抛物体的运动规律”的实验中，可以描绘出小球做平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： A．让小球多次从________位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。