1、第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)1一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。2從實(shí)驗(yàn)軌跡求平拋物體的初速度。二、實(shí)驗(yàn)器材斜槽，鐵架臺(tái)，木板，白紙，小球，圖釘，鉛筆，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。用描跡法2三、實(shí)驗(yàn)原理 平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描跡法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線，建立坐標(biāo)系。測出曲線上的某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，根據(jù)重力加速度g的數(shù)值、利用公式 求出小球飛行時(shí)間t，再利用公式 ，求出小球的水平分速度 ，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。3四、實(shí)驗(yàn)步驟1、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘

2、在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調(diào)好。動(dòng)畫演示42、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。3、確定坐標(biāo)原點(diǎn)O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。54描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：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，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。 用

3、鉛筆在卡片缺口處的白紙上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。 保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。65、計(jì)算初速度：取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。xy 用公式xv0t和ygt2/2計(jì)算出小球的初速度v0，最后計(jì)算出v0的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。 在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn)，用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和y。7五.注意事項(xiàng)有：斜槽末端的切線必須水平。 方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面

4、平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。 坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在糟口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。如果是用白紙，則應(yīng)以小球在糟口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。要在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。8 例1.(1998年上海)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你

5、認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上： A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B每次釋放小球的位置必須不同 C每次必須由靜止釋放小球 D記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距 離下降 E小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相觸 F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連 成折線 A C E9練習(xí)1.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材器材中的： A、秒表 B、天平 C、重錘線 D、測力計(jì) C 練習(xí)2.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是 A小球平拋的初速度不同B小

6、球每次做不同的拋物線運(yùn)動(dòng)C小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同D小球通過相同的水平位移所用時(shí)間均不同ABD 10練習(xí)3.在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是 .乙的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是 . O甲O乙槽底不水平 每次釋放小球的高度不同11例2如圖為某小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm，g=10m/s2，則（1）小球平拋的初速度vo= m/s（2）閃光頻率f= H2（3）小球過A點(diǎn)的速率vA= m/sABC解：由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，y=gt 2=20.05=0.1mt

7、=0.1s f=10Hzx=v0 t v0 =x/t=30.05/0.1=1.5m/svBy =(y1+y2)/2t = 80.05/0.2=2m/svAy = vBy gt = 2-1 =1m/svA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.812練習(xí)1、在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，當(dāng)g10 m/s2時(shí)，下列說法正確的是（ ）A.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(0，0)B.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(-10，-5)C.小球平拋初速度為2m/s D.小球平拋初速度為1m/

8、sBD 練習(xí)2. 在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，下面哪些說法是正確的 A.安裝弧形槽時(shí)，必須使槽的末端的切線方向保持水平B. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放C. 小球與槽的摩擦不可避免，但這不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量ABc13練習(xí)3、一學(xué)生做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，畫運(yùn)動(dòng)軌跡只在白紙上畫出了與初速度平行的Ox軸，忘了畫坐標(biāo)原點(diǎn)和Oy軸，而且也只畫出了中間一部分軌跡，如圖所示如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需測實(shí)際數(shù)據(jù)只用物理量的符號(hào)代表所測量)測量方法：(簡答)_得到的v0=_解析:任取水平間距相等的三點(diǎn)1，2，3，如圖示

9、，測量水平間距s，豎直間距h1、h214練習(xí)4.某學(xué)生在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中有如下操作步驟，試按合理的順序?qū)⒉襟E序號(hào)填在下面的線上：_A用鉛筆在白紙上記下拋出點(diǎn)位置O；B取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點(diǎn)，得出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；C用重錘線和直尺畫出過O點(diǎn)的豎直線oy；D用三角板畫出過O點(diǎn)的水平線ox；E安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；F每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點(diǎn)的位置；G將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，用三角板和刻度尺，分別量出三點(diǎn)的水平位移x和豎直位移y；I利用水平和豎直位移x、y，計(jì)算三次平拋的

10、初速V0，再求出三次的平均值作為測量最后結(jié)果；E、G、A、D、C、F、B、H、I15練習(xí)6. 如圖(a)“是研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，(b)是實(shí)驗(yàn)后在白紙上作的圖(1)在(a)圖上標(biāo)出O點(diǎn)及OX，OY軸，并說明這兩條坐標(biāo)軸是如何作出的答：_(2)固定斜槽軌道時(shí)應(yīng)注意使_(3)實(shí)驗(yàn)過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意_(4)計(jì)算小球平拋初速度的公式為Vo=_，根據(jù)圖(b)給出的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出Vo=_m/s利用重錘線作OY軸，再垂直于OY作OX軸斜槽末端切線水平每次都從同一高度處無初速度滾下1.616若只有米尺，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時(shí)離地面的高度h和水