精析平抛物理实验

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1、精析平抛运动实验高考对平抛运动实验考查比较多，该实验对学生的能力则有比较高的要求，能较好考查学生的动手操作，实践探究，总结规律，综合应用等方面的能力。现就常见一些问题作一简要的探讨，供大家参考。一：研究平抛物体的运动屮的实验操作技巧1:为使小球的初速度方向为水平方向，应保证斜槽末端切线处于水平状态。检验方法为：如将小球轻放于斜槽末段的平直部分，能使小球在平直轨道上的任意位置都能处于静止。2：为使小球每次抛出的初速度大小相等，应让小球从斜槽上的同一位置由静止下滑。为此可在斜槽上固定一挡板，每次让小球都从挡板处无初速度下滑。3：平抛起点O的确定：先描出坐标原点，以小球E离斜槽末端时球心

2、位置在白纸上的投影点为坐标原点，（注意不能以斜槽末端端口位置为坐标原点，应在这一位置上再加球的半径『才为起点0）,然后过0点，用重锤线描11!竖直方向。4：在平抛轨迹上选取不同的点进行数据处理时，应取相距较远的点来计算球的初速度,可使测量结果的误差减小。二：实验误差分析例1：在“研究平抛物体运动”实验中，某同学在建立直角坐标系吋，有一处失误,设他在安装实验装置和进行其余操作时准确无误。（1）观察下图可知，他失误之处是：（2）他根据记录建立坐标系，运用实验原理测得的平抛初速度值与其真实值比（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）分析与解：由图可知，该同学在确定确定坐标起点时，是以斜槽末端

3、端口为准。而在平抛运动中，其起点应为小球在飞离斜槽端口时小球球心在白纸上的投影点，即为斜槽末端端口上小球半径I•处。因为平抛的起点较真实起点偏下，所以由：力二丄g八求平抛运动2时间时，因h偏小，使时间t偏小。又因为：Vo=-,所以测得的初速度比真实值偏大。三：实验数据处理1、巧用As二aT?例2.在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹。小方格的边长为L=1.25cm,若小球在平抛运动屮先后经过的儿个位置（如图1所示屮的a>b、c、d）,则小球做平抛运动的初速度的计算式勺=,（用L,g表示）其值为a~~1Cd而：y2—y尸h,所以小球平抛时初速度为:解析：从图中可以看出

4、a、b、c、d四点沿水平方向相邻两点间的距离均为2L；根据平21抛运动的规律，物体由a到b,由b到c,由c到山所用时间相等，设为则卩=—,a.tb、c、＜1四点沿竖直方向依次相距为L、2L、3L,由于平抛物体竖直方向做自由落体运动，且任意两个连续相等的时间里的位移之差相等；M=由此可得/=耳,由上21式可得初速度的计算式v0=—=2伍,代入数值得v0=0.70m/$o点评：充分利用做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动的特点，任意两个连续相等的吋间里的位移之差为恒量来解题。例3：某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐

5、标纸上描出了一段曲线的轨迹。如图所示，现在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离,AA、=x”BB'=x2,以及AB的竖直距离h,用这些可以求得小球平抛时初速度为多少？分析与解：因平抛运动可分解为水平方向的匀速运动，竖直方向的自由落体运动。设小球的初速度为Vo,从抛出点开始到A、B两点的时间分别为“、切竖直位移分别为力、y2，由平抛运动的规律有：12X]=%)/

6、，yi2、巧用初速Vo=O的匀加速直线运动在连续相等的时间内通过的位移之比为1：3：5：例4在研究物体平抛运动的实验中，某同学记录了A、B、C三点。各点的坐标如图2,则开始平抛的初始位置坐标为o102()x/cm15“40

7、'”y/cm*图2解析：rh于平抛运动水平分运动为匀速直线运动，从轨迹上可以看出AB段和BC段对应的水平位移相同，因而所用时间也相同。设时间间隔为对应的竖直位移为X和儿，由于）1：『2=3：5,所以平抛运动的抛出点不在A点。应在轨迹A点前对应一个时间间隔t的位置。市初速人）=0的匀加速直线运动在连续相等的时间内通过的位移之比为1：3：5：7…，抛出点的坐标为x--Qcm,y--5cm□点评：充分利用自由落体运动在竖直方向初速为零的特点，利用比例式解题。