高中一年级人教版物理5.3实验研究平抛运动

§5.3实验：研究平抛运动二、掌握实验原理；一、了解实验器材；三、熟悉实验步骤及注意事项实验目的1、用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹；3、掌握根据平抛物体运动轨迹求初速度的方法。2、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；要点透析一、了解实验器材①斜槽轨道②金属小球③坐标纸(或白纸)④有孔卡片⑤平木板⑥铅笔⑦图钉4枚⑧刻度尺⑨竖直固定木板的支架⑩小铅锤二、掌握实验原理平抛运动水平方向上：匀速直线运动竖直方向上：自由落体运动tvx02gt21yy2gxv0从理论上讲，以同一初速度从同一位置平抛出去的物体的轨迹必然是完全相同的。本实验通过对这个“不变的事件”的不同位置（不同时刻）进行记录、描点，即可得出它的完整轨迹。要点透析三、熟悉实验步骤及注意事项c、把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上O点(即小球平抛运动的起点)，过O点沿中垂线描绘出竖直线；d、让小球每次都从斜槽同一适当高度滚下，将中心有孔的硬纸卡片在竖直纸面上移动，直到小球穿过卡片的小孔，记下卡片的位置；e、记下足够多的卡片位置后，取下白纸，将这些点连接成光滑的曲线。2、求小球的平抛初速度a、以O为原点，画出竖直向下的y轴和水平的x轴；b、从曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，测出它们的坐标；c、用这六个点的坐标，根据公式求出六个v0值，然后统计平均。1、描绘平抛物体的轨迹a、把斜槽固定在桌面上，让其末端伸出桌面外，并调节末端切线水平；b、在带有支架的木板上，用图钉钉好白纸，然后靠近斜槽末端放置，调节木板在竖直平面内，且和平抛轨迹所在的平面平行；y2gxv0．Ｏｙｘ要点透析三、熟悉实验步骤及注意事项【注意事项】1、保证斜槽末端水平，并使木板竖直。2、小球每次必须从同一高度滚下，不然描绘的不是同一条平抛轨迹。3、公式只对起始点在抛出点的轨迹成立，故必须纪录抛出点O。4、要选取距O点远些的点来计算小球的初速度，这样可以减小误差。y2gxv0典型例题例1、（上海卷）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描述运动轨迹，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.记录小球位置用的木条（或凹槽）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（或方格纸）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ACE典型例题例2、(1995年全国)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＝1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的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______.（g取9.8m/s2）gL2s/m7.0例3、（上海卷）试根据平抛运动原理设计测量弹丸射出初速度的实验方法。提供实验器材：弹射器（含弹丸见右图），铁架台（带有夹具）、米尺。⑴在右图的方框中画出实验示意图。⑵在安装弹射器时应注意：。⑶实验中需要测量的量：。（在示意图中用字母标出）⑷由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是：⑸计算公式：xy弹射器必须保持水平弹丸下降高度y和水平射程x在不改变高度y的条件下，进行多次实验，测量水平射程x，得出平均水平射程xy2gxv0典型例题典型例题例4、一同学做平抛运动实验时，只在白纸上画出与初速度平行的ox轴，忘了画原点和oy轴，并且他只画了一部分轨迹，如图所示，如何只用一刻度尺得出小球的初速度v0？Ox1y3y2y●●●2x1x3xxx1d2d答:在ox轴上取等间距的三点x1、x2、x3，且其间距为x，过x1、x2、x3作ox轴的垂线与物体运动的轨迹分别相交于y1、y2、y3，并测出y1y2、y2y3的竖直距离d1、d2，如图所示，则有：212gTddTxv0联立上两式可解得:120ddgxv注意事项①实验中必须保持斜槽末端水平．②要用重垂线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直．③小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下．④实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定小球通过的位置．⑤要在斜槽上较大的高度释放小球，使其以较大的水平速度运动，从而减小相对误差．⑥要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点．⑦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些．