资源描述：
《2020版高考物理人教版山东一轮复习课件：实验5 探究平抛运动的特点共34张PPT.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验5探究平抛运动的特点-2-一、实验目的1.用实验与理论进行探究、分析,认识平抛运动的规律;2.用实验方法描出平抛物体的运动轨迹;3.根据平抛运动的轨迹确定平抛物体的初速度。二、实验方案方案1:描迹探究法因为物体在不同方向上的分运动具有同时性,只要研究物体在两个方向上的位移关系——弄清物体的运动轨迹,适当引进时间参数,便可以由一个方向的运动推知另一个方向的运动。(1)描出平抛物体运动的轨迹。(2)研究水平运动和竖直运动的相互关系,印证猜想是否正确。-3-方案2:对比实验法对比实验法即将平抛运动和自由落体同时进行对比。(1)创设一个情景,让物体做平抛运动的同时,另一个物体
2、以相同的初速度在水平面上做匀速直线运动,并且使两个物体运动的初始位置在同一竖直线上。若两个物体在运动过程始终在同一条竖直线上,或者平抛运动的物体恰好和匀速直线运动的物体相遇,便可以说明平抛运动的物体在水平方向的运动和匀速直线运动一样,是匀速直线运动,否则便不是。(2)创设一个情景,让物体做平抛运动的同时,另一个物体从同一位置做自由落体运动。若两个物体的运动过程始终在同一条水平线上,或者平抛运动的物体恰好和自由落体运动的物体同时落地,便可以说明平抛运动的物体在竖直方向的运动和自由落体运动一样,是自由落体运动,否则便不是。-4-三、实验步骤1.安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖
3、直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明已调好。2.调整木板:用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重垂线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。3.确定坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O,O点即为坐标原点(O点不是槽口的端点)。用铅笔记录在白纸上。用重垂线确定Y轴。-5-4.描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡
4、片的位置,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘,然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从斜槽上一固定位置无初速释放,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。-6-5.计算初速度,如图所示,以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y,用公式x=v0t和y=gt2计算出小球的初速度v0,最后计算出v0的平均值。-7--8-四、注意事项1.实验中
5、必须保持通过斜槽末端点的切线水平,方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,并使小球的运动靠近图板但不接触。2.小球必须每次从斜槽上同一位置滚下,即在斜槽上固定一个挡板(不要用手放)。3.坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,应是小球在槽口时,球的球心在图板上的水平投影点,即端点上r(小球半径)处。4.要在斜轨上适当的高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨道由图板左上角到达右下角,这样可以减小测量误差。5.要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度,这样可使结果的误差较小。-9-五、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示
6、,在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…,把线段OA1的长度记为l,则OA2=2l,OA3=3l,由A1、A2、A3、…向下作垂线,其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…若轨迹是一条抛物线,则各点的y坐标和x坐标之间应该具有y=ax2的关系(a是待定常量),用刻度尺和三角板分别测量某点的x、y两个坐标值代入y=ax2求出a。再测量其他几个点的x、y坐标值,代入y=ax2,若在误差范围内都满足这个关系式,则这条曲线是一条抛物线。-10-2.计算平抛物体的初速度(1)在轨迹曲线上任取几点(如A、B、C、D)。(2)用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x和y。-11-3
7、.判断O点是否是抛出点的方法(1)如图所示,在轨迹上取A、B、C三点,使A、B、C三点的水平坐标满足xOA=xAB=xBC,则说明从O到A、A到B、B到C的时间相等,过A、B、C三点作水平线和y轴相交,得出A、B、C三点的纵坐标值yA、yB、yC。(2)如果有yA∶yB∶yC=1∶4∶9或yOA∶yAB∶yBC=1∶3∶5,则说明O点为平抛运动的初始点;若不满足上述比例关系,则说明O点不是平抛运动的起点。-12-六、误差分析1.安装斜槽时,其末端切线不平而产生误差。2.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点,实际上应以球的
