第四章 实验5 探究平抛运动的规律.ppt

CHENZHS * 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。 四、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，轨道末端切线水平，如图实 －5－1所示。 图实－5－1 2．建坐标系：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)时球心所在木板上的投影 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．确定球位置：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。 2. 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。 六、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。 七、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水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向)。 (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。 [例1]　在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： A．让小球多次从________ 位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置． B．按图安装好器材，注意__ ______ ，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线． C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系， 用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹． 斜槽上的相同 斜槽末端切线水平 方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 (1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上． (2)上述实验步骤的合理顺序是________ ． [解析]　为保证小球的运动轨迹相同，应使小球每次做平抛运动的初速度相同，所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置滚下，安装器材时应注意使斜槽末端水平，方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置。 B、A、C [答案]　(1)斜槽上的相同　斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 (2)B、A、C [例2]　(1)在做“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．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成 折线 A、C、E (2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中， 忘记记下小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 图实－5－2所示，求出物体做平抛运动 的初速度为________m/s. 图实－5－2 2.0 [解析]　(1)做平抛运动的实验时，斜槽末端必须水平，以保证小球做平抛运动，使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；调整方木板使其板面竖直且与小球的运动轨迹平行，使小球的运动靠近木板但不与木板接触，在描画小球运动轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点可舍去。 [答案]　(1)A、C、E　(2)2.0 同一位置由静止释放 。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时