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实验：探究平抛运动的特点
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
实验目的：
(1)描绘出平抛物体的运动轨迹；
(2)求出平抛运动物体的初速度。
实验:研究平抛运动
1、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
方案三 ：
用频闪照相机得到物体运动的轨迹
照相法
v0
实验 怎样得到平抛运动的轨迹
方案一:
斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。
描迹法
实验器材：
实验
方案一:描迹法
实验原理：小球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做平抛运动。使小球每次都从斜槽上同一位置由静止释放，利用平抛运动演示器记录小球通过的多个位置。用平滑的曲线将各点连起来，从而得到小球做平抛运动的轨迹。
1、安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端的切线保持水平。
实验步骤:
怎样验证末端切线水平？
小球平衡法：将小球放在斜槽末
端，看小球在末端是否滚动
2、调整木板：用悬挂在槽口的重锤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。
3、确定坐标原点O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。利用重锤线画出竖直轴y（两点法）。
y
目的？
重锤线的作用？
重垂线的作用是检验实验装置的平板是否处于竖直平面内，以及确定y轴方向。
重锤线的作用？
4．描绘运动轨迹：在木板的平面上用手调整接球板的位置，使滚下的小球落在卡槽上，每次小球下落到接球板，触碰到复写纸并在白纸上留下印迹，记下了小球球心所对应的位置。
保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。
目的？
做相同初速度的平抛运动，保证运动轨迹相同
5、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和用三角板画出水平向右的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。
x
y
用公式 x＝v0t
y＝gt2/2
计算出小球的初速度v0，
再计算六次结果的平均值。
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。
1.如何检验斜槽末端部分是否水平 ？
实验回顾:
2.怎么判断木板面是否竖直
3.怎么确定坐标原点o，建立直角坐标系
4.如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？
5.怎样计算平抛物体
的初速度？
1.将小球放在斜槽末端水平轨道的任意位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平。
2.木板面与中垂线平行，即木板面竖直。
3.把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。
4.以抛出点为坐标原点，建立直角坐标系。从轨迹上任意取若干个点分别代入y=ax2，求得a为某一定值，即可验证平抛运动的轨迹为抛物线。
实验数据处理与分析:
次 数物 理 量 1 2 3 4 5 6 7
测x坐标（m）
测y坐标（m）
飞行时间t= （s）
初速度v0=x （m/s）
曲线方程
计算平抛运动的初速度
5
计算平抛运动的初速度可以分为两种情况
(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)
在轨迹上任取一点，测出该点离坐标原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度v0.
O
x
y
x
y
(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)——匀变速直线运动推论【相邻位移差公式】
在轨迹上任取三点A、B、C(如图3所示)，使A、B间及B、C间的水平距离相等，设为x，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，重力加速度为g，
则Δh＝hBC－hAB＝gt2
图3
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：
O
y
x
v0
v0=
= x
测出轨迹上某一点的坐标(x、y)代入可求出v0
P（x，y）
如果初位置没有记录下来，根据一轨迹
的一部分，能否求出初速度？
假设轨迹和竖直y轴记录的十分准确
思考：
y
L
L
y1
y2
y2-y1=gt2
V0=L/t
方法：
利用匀变速
直线运动推论
例2、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:
解析:
在轨迹上ABC三个点是水平间距相等的，故有：
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=2.5cm。若小球在平抛运动途中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________
●
●
●
●
a
b
c
d
1m/s
考题形式（考查操作）
在利用斜槽轨道做“探究平抛运动的特点”的实验时，让钢球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出钢球做平抛运动的轨迹。
(2)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________。每次让钢球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛________相同。
(3)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________。
A．钢球运动时不能与背板上的白纸(或方格纸)相接触
B．用直尺将记录的点连成折线
C．用平滑的曲线将记录的点连接起来
D．记录钢球位置用的挡板每次必须严格地等距离下降
水平
初速度
AC
快速练习（考查操作）
用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________。
A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹
C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
AB
3、在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是 [ ]
A．小球平抛的初速度不同
B．小球每次做不同的抛物线运动
C．小球在空中运动的时间每次均不同
D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同
ABD
考题形式（数据处理）
在做“探究平抛物体的特点”的实验时：
(1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________这一器材来确定的。
(2)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，由轨迹可知，竖直距离yOA∶yAB∶yBC＝__________，对应时间tOA∶tAB∶tBC＝__________，这表明竖直方向是初速度为__ 的 ________运动。
重锤线
1:3:5
1:1:1
零
匀加速直线
考题形式（数据处理）
在做“探究平抛物体的特点”的实验时：
(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y x 图像，如图乙所示，此平抛物体的初速度V0＝0.49 m/s，则竖直方向的加速度g＝______m/s 。(结果保留3位有效数字)
2
2
9.60
4、在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是
　　　　　　　　　　　　　 .
乙的实验错误是
　　　　　　　　　　　　　 .
O
甲
O
乙
槽底不水平
每次释放小球的高度不同
(1)保证斜槽末端的切线必须水平。
(2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面，并使小球的运动靠近木板但不接触。
(3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处
实验注意事项:
O
O′
(4)小球应在同一位置无初速自由释放；释放的高度要适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差；
(5)实验过程中木板不能动
(6)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。
实验注意事项:

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