高一物理04实验：研究平抛运动-讲义（教师版）.pdf

04实验：研究平抛运动

学习目标

1.知道实验原理、步骤及注意事项

2.会计算平抛物体的初速度及某一位置处的速度

一、实验：研究平抛运动

1.实验目的、原理

(1)实验目的。

①用描迹法描出平抛物体的运动轨迹。

②求出平抛物体的初速度。

(2)实验原理。

①平抛运动可以看做是由两个分运动合成，一个是在水平方向上的匀速直线运动，其速度等于平抛

物体运动的初速度，另一个是在竖直方向上的自由落体运动．

②在水平分运动中，运用；在竖直分运动中，运用或．

2.实验器材

斜槽(附挡球板和铅垂线)、水准仪、小钢球、木板、竖直固定支架、刻度尺、三角板、白纸、图

钉、定点用的有孔卡片、重锤、铅笔等。

说明：定点用的有孔卡片的制作要求如图所示，在方形硬纸上沿中间实线挖出一个孔，

孔宽()应稍大于钢球直径，孔长()一般大于钢球直径。

3.实验步骤及安装调整

(1)描述平抛物体运动的轨迹。

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①将斜槽放在桌面上，让其末端伸出桌面边缘外。借助水准仪调节末端，使槽末端切线水平，随之

将其固定，如图所示。

说明：如果没有水准仪，则可将钢球放于槽的末端。调节斜槽后，轻轻拨动钢球，若钢球能在任何

位置平衡，说明达到要求。

②用图钉将白纸钉在木板上，让木板左上方靠近槽口处桌面边缘，用支架将木板竖直固定，使小球

滚下飞出槽口后的轨迹平面跟板面平行。

③将小球飞离斜槽末端时的球心位置水平投影到白纸上描点，并过沿铅垂线用直尺描出竖直方

向。

④选择钢球从槽上滚下的合适初位置，在点放上挡球板。

⑤将小球从斜槽上释放，用中心有孔的卡片靠在纸面上并沿纸面移动，当飞行的小球顺利地穿过卡

片上小孔时，在小孔靠近纸面所在处做上记号；重复该步骤，描下至少个不同位置的对应点。

⑥把白纸从木板上取下来，将前面描述的一系列点用平滑的曲线连接起来，即为小球平抛运动的轨

迹。

(2)求小球平抛的初速度。

①以为坐标原点，用三角板在白纸上建立坐标系．

②在轨迹线上选取点，并测出它的坐标值，，代入公式计算水平初速度．

③再在曲线上选取不同点，重复步骤②，测量、计算水平初速度，最后求出其平均值，即为小球平

抛初速度的测量值．

4.注意事项

(1)在调整安装时，应保证斜槽末端切线水平，确保钢球飞出后做平抛运动；应使木板(包括白纸)靠

近槽口、竖直且与小球运动轨迹所在平面平行，确保运动小球靠近木板，但不接触木板。

(2)在实验中应使用斜槽挡球板，保证小球每次均从同一位置无初速释放。

说明：斜槽挡球板的位置应恰当，以便使小球的运动轨迹由木板左上角到右下角。

(3)在取下白纸前，应在白纸上记下小球飞离槽口时球心位置(钢球球心在图板上的水平投影点，

而不是斜槽末端点的投影)，如图所示。确定坐标轴原点，并用铅垂线过作竖直线，以准确

确定坐标系的轴。

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(4)在轨迹曲线上选点时，应选离坐标原点稍远的点用以测量计算，这样可减小误差。

二、随堂巩固

1.关于探究平抛运动特点的实验：

（1）如图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点

应选小球在斜槽末端点时的．

A.球心B.球的上端C.球的下端

（2）在此实验中，下列说法正确的是．

A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些