5-4实验研究平抛运动

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1、5-4实验研究平抛运动一、教学目标1、知道平抛运动的条件及相应控制的方法2、知道用实验获取平抛运动轨迹的方法3、知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法4、知道测量初速度时需要测量的物理量5、会推导平抛初速度的表达式，会计算平跑运动的初速度二、教学重点：描绘平抛物体运动的轨迹。三、教学难点：根据运动轨迹求平抛物体的初速度。四、问题设计：1、怎样川实验的方法获取平抛运动的轨迹？2、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？3、怎样计算平抛物体的初速度？五、教学方法：看书、讨论、实验研究、归纳、总结六、教学过程：1、如何判断平抛运动的轨迹是否为抛物线？O

2、Y3假定上血的是某物体做平抛运动的轨迹，那么在X轴上做出等距离的几个点及轨迹上对应的各点，用刻度尺测量各点的X、y两个坐标，带入y=ax2,即可判断物体的轨迹是否为抛物线。2、怎样计算平抛物体的初速度？平抛运动可以看作水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成，则在以抛出点0为原点的平而直角坐标系中，用铅笔试碰描迹法描绘出小球做平抛运动的轨道曲线。测出曲线上某一点的坐标（X、y）,利Jljy=l/2gt2求出运动时间（，求出小球做X平抛运动的初速度Vo=—=x由此可见为了测量平抛运动的初速度，需要在实验中测量哪些物理量？3、

3、怎样用实验的方法获取平抛运动的轨迹？方案一：⑴实验器材斜槽，金属小球，木板（附竖直固定支架），处标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。⑵实验步骤1.将斜槽放在实验桌上，其末端仲出桌面外，调节末端使其切线水平后固定。（检杏斜槽末端部分是否水平的方法：若将小球放在斜桦i末端水平轨道的任何位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平，也可将小球放在斜杷末端，轻轻将其向两边拨动各一次，看其是否有明显的运动倾向。精细的检查方法是用水平仪调整。）2.用图钉把坐标纸钉在木板上，让木板竖直固定，其左上方靠近槽口，用重锤线检杏坐标纸上的竖线是否竖直，整个实验装置

4、如图所示。用重锤线把木板校准到竖直方向，使小球平抛的轨道平而与板而平行，保证在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。3.建立直角处标系XOY：以小球做平抛运动的起点0为坐标原点，从坐标原点。1冏出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。确定朋标原点o的方法是：把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在朋标纸板上的水平投影点0,即为朋标原点（不是槽口端点）o4.让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由0点开始做平抛运动。先川眼睛粗略地估计小球在某一X值处（如X=1cm或2cm等）的y值，然后用铅笔尖指着这个位置，让小球从原释放处开始滚下

5、，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地饰定小球通过的这个位置，并在坐标纸上记下这一点。5.依次改变X值，用与（4）同样的方法确定小球通过其他各点的位置。6.取下坐标纸，用刻度尺过0点画出y轴和z轴［当第⑶步未进行时］,将（4）（5）中所描出的各点用平滑曲线连接起來，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线（所画曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处）。7.求小球平抛的初速度V。①在所描绘的轨迹曲线上选取A、B、C、D.E、F六个不同点［不必是步骤⑷⑸中测出的点］，测出它们的坐标值。②将各点坐标值代入巾屮，求出小球

6、做平抛运动的初速度V。，最后算出V。的平均值。①实验记录：次数物理量1234567测X坐标（米）测y坐标（米）算飞行吋间t=再（秒）算初速度V0=xJ^-（米/秒）2y初速度V。的平均值心=⑶注意事项：①固定斜槽时，必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平，以使小球离开斜槽后做平抛运动。②木板必须处在竖直而内，与小球运动轨迹所在的竖直平而平行，使小球的运动靠近图纸但不接触。③在斜槽上设定位卡板，使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止开始滚下，以保证重复实验时，小球做平抛运动的初速度相等。④应在斜槽上适当的高度处释放小球，使小球能以适

7、当的水平速度抛出，其运动轨迹rh图板左上介到右下角。这样可以充分利川坐标纸，减小测量误差。⑤由平抛运动方程求小球平抛的初速度时，应在平抛轨迹上选取离坐标原点o较远的点的坐标数据来进行计算，这样既便于测量乂减小了谋差。（4）、误差分析①安装斜杷时，其末端切线不水平，造成小球并非做平抛运动，测量的数据不准确。②建立直角坐标系时，误以斜槽末端端口位置为坐标原点（实际上应以末端端口上的小球球心位置为处标原点）。②小球每次从槽上开始滚下的位置不相同，使得平抛初速度不相同方案二将喷嘴调节水平，则从喷嘴流出的细水柱就显示了平抛运动的轨迹。设法把它描在背

8、后的纸上就能进行分析处理了方案三：用数码相机记录平抛运动的轨迹。典型例题：例1、在做“研究平抛运动”实验屮应采取下列哪些措施减小课差？（BD）A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽水平轨道必须水平C.每