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鲁科版 必修第二册
2.3 科学探究：平抛运动的特点
第二章 抛体运动
复习回顾：
1.什么是平抛运动?
初速度沿水平方向只受重力作用的运动
2.平抛运动可以分解为哪两个分运动?
3.平抛运动的轨迹是什么?
水平方向上的匀速直线运动
竖直方向上的自由落体运动
一条抛物线
一.实验目的：
1.描绘物体做平抛运动轨迹并分析其特点；
2.根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。
如何获得平抛运动的轨迹?
问题探究
二.实验原理
如何获得小球做平抛运动的轨迹？
方案一 ：
描迹法
方案二 ：
径迹法















o
x
y
水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹。
喷嘴（比细管更细的硬管）
使A 处的水的压强始终等于大气压








透明胶片
细管




v0
方案三 ：
用频闪照相机得到物体运动的轨迹
照相法
描迹法
斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
铁架台
斜槽
木板
白纸
小球
铅垂线
三.实验器材
1.安装调整斜槽:用图钉把坐标纸钉在竖直木板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端保持水平。
四.实验步骤
如何检验斜槽末端部分是否水平？
若将小球放在斜槽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。
讨论1:
2.调整木板:用悬挂在槽口的铅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且靠近，固定好木板。

调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行。
怎么判断木板面是否竖直?
讨论2:
3、确定坐标轴:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点（不是槽口端点）,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴，用三角板画出水平方向的x轴;

O

y
坐标原点（平抛起点）











4.确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;
5.描绘运动轨迹:把笔尖放在小球可能经过的位置，如果小球运动中碰到笔尖，用铅笔在坐标纸该位置画上一点。用同样的方法，从同一位置释放小球，在小球运动路线上描下若干点,然后将这些点用平滑曲线描绘出来.



1、应保持斜槽末端的切线水平
切线水平
2、钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动
靠近坐标纸但不接触
竖直
靠近坐标纸但不接触
4、在斜槽上释放小球的高度应适当
3、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度
滚下
同一位置
无初速度
5、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心在木板上的水平
投影点。
球心在木板上的水平
投影点。
五.实验注意事项
x
y
取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，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.
用公式x＝v0t和y＝ 计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值.
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.
六.实验数据处理
1.如何判断平抛运动的运动特点?
X4
X3
X2
X1
y






h
5h
3h
7h
x
O
在平抛运动的轨迹上，纵坐标为h、4h、9h…………的点，它们的横坐标有什么关系？
x1=x2=x3=x4
在误差允许范围内,四段位移近似相等
四段位移所用时间相等
在水平方向相等时间内的位移是相等
平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动

平抛运动特点
O
y
x

A4
A3
A2
A1
M4
M3
M2
M1
y3
2.如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？
假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y=ax2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标代入验证.
3.怎样计算平抛物体的初速度？
水平方向上的匀速直线运动
竖直方向上的自由落体运动
平抛运动的两个分运动为：
v0=
= x
测出轨迹上某一点的坐标(x、y)代入可求出v0

O
y
x
v0
P（x，y）
a.已知轨迹和抛出点
如图所示，在《研究平抛运动》的实验中，描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录，试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。


h1
h2
s
s
A
B
C
物体在AB段和BC段运动的时间必相等，则有:
在轨迹上ABC三个点是水平间距相等的，故有：
b.已知轨迹和某一坐标轴,不知抛出点
1.安装斜槽时，其末端切线不水平。
2.建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点。
3.计算小球的速度要在平抛轨迹上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可以减小相对误差。
七.实验误差分析
例2.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，若小球在平抛运动中先后经过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)．

d
a
b
c
解析：由平抛运动规律
Δy=gT 2= l
x=v0 T
∴ v0 = x/T=2l /T=
代入数字 l = 1.25cm=1/80 m
得到 v0 =0.70m/s
0.70m/s

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