资源简介

实验：探究平抛运动的特点
一.学习目标
1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹并验证轨迹是一条抛物线．
2．能根据运动轨迹求平抛运动的初速度．
二.学习过程
㈠思考导入
讨论与交流
1、如何确定轨迹是否为抛物线？
2.如何根据已有的轨迹求出平抛的初速？
3.如何探究平抛运动的水平方向运动规律？
4.如何探究竖直方向上的运动规律？
5.描出小球的运动轨迹有哪些方法？
描绘轨迹可以采用的方法有斜面小槽法、喷水法和频闪照相法．
㈡探究学习
1.实验原理
2.实验器材(以斜面小槽法为例)
斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺．
3.实验步骤(以斜面小槽法为例)
⑴按图甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止)
⑵以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．
⑶使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点．用同样方法，在小球运动路线上描下若干点．
⑷将白纸从木板上取下，从O点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图乙所示．
4.数据处理
判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
(1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标具有y＝ax2的关系，且同一轨迹上a是一个特定的值
(2)验证方法
方法一：代入法
方法二：图象法
平抛运动的初速度
(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)
(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)
如图所示，在轨迹上任取三点A、B、C，使A、B间及B、C间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知，A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，则Δh＝hBC－hAB＝gt2
所以t＝，
所以初速度v0＝＝x.
5、注意事项
⑴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，若小球静止，则斜槽末端水平)．
⑵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．
⑶小球每次必须从斜槽上同一位置滚下．
⑷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．
⑸小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．
⑹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．
㈢典例精析
例1.在“研究平抛运动”实验中.
(1)图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________.
A.球心 B.球的上端 C.球的下端
在此实验中，下列说法正确的是________.
A.斜槽轨道必须光滑 B.记录的点应适当多一些
C.用光滑曲线把所有的点连接起来 D.y轴的方向根据重锤线确定
(2)如图是利用本实验装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________.
A.释放小球时初速度不为0
B.释放小球的初始位置不同
C.斜槽末端切线不水平
(3)下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是(　　)
例2.如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A.让小球多次从________释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示.
B.安装好器材，注意________，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线.
C.取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹.
(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是____________.
(3)已知图中小方格的边长L＝1.25 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________(用L、g表示)，其值是________.(取g＝9.8 m/s2)
(4)b点的速度vb＝________.(用L、g表示)
㈣方法总结
误差分析:
参考答案
例1.答案　(1)B　BD　(2)C　(3)B
例2.答案　(1)同一位置静止　斜槽末端切线水平
(2)BAC　(3)2　0.7 m/s　(4)
解析　(1)这种方法，需让小球重复同一个平抛运动多次，才能记录出小球的一系列位置，故必须让小球每次由同一位置静止释放.斜槽末端切线水平，小球才会做平抛运动.
(3)由Δy＝gT2得相邻两点之间的时间间隔T＝，所以小球的初速度v0＝＝2，代入数据得v0＝0.7 m/s.
(4)vby＝＝，由vb＝
得vb＝＝.

展开更多......

收起↑