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《2020_2021学年高中物理第一章抛体运动3.2实验：研究平抛运动课件教科版必修2202102232194.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、第2课时 实验:研究平抛运动实验必备·自主学习一、实验目的1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。二、实验原理1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线。3.测出轨迹上某点的坐标x、y,根据x=v0t,y=gt2得初速度v0=x。三、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺实验过程·合作学习实验过程一、实验步骤1.安装
2、调整:(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平。(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。如图所示。2.建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴,画出水平向右的x轴。3.确定小球位置:(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。(2)让小球由同一位置自由滚
3、下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。二、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y)。(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对
4、各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线。(2)图像法:建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。误差分析1.安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜
5、槽后不做平抛运动。2.建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确。3.小球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出现误差。4.确定小球运动的位置时不准确,会导致误差。5.量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差。注意事项1.斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端的切线水平,将小球放在斜槽末端水平部分,若没有明显的运动倾向,斜槽末端的切线就水平了。2.方木板固定:方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。3.小球释放:(1)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。(2)小球开始滚下的位置高
6、度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。4.坐标原点:坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。5.初速度的计算:在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。实验研析·探究学习类型一 实验器材及操作【典例1】(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是。A.停表B.坐标纸C.天平D.弹簧秤E.重垂线(2)实验中,下列说法正确的是。A.应使小球每次从斜槽上相同的位置无初速度滚下B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端可以不
7、水平D.为使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E.为了比较准确地找出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点都连接起来【解析】(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,还需要重垂线,用来确保小球抛出是在竖直平面内运动;还需要坐标纸,便于确定小球间的距离。故B、E正确。(2)为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,不需要把所有的点都连接起来,而是让更多的点
8、分布在曲线两边。要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些。故A、D正确,B、C、E错误;故选A、D。答案:(1)B、E(2)A、D类型二 实验数据的处理【典例2】(2020·郑州高一检测)某同学做“研究平抛物体的运动”实验,在坐标纸上得到如图所示的运动轨迹上的若干个点。已知O
