平抛运动实验.ppt

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第五章 曲线运动
用刻度尺测量某点的 x、y两个坐标，代入 y＝ax2中求 出常量a(例如a＝0.23，可以不写单位 )，于是知道了代表这 个轨迹的一个可能的关系式(即y＝0.23x2)．
测量其他几个点的 x、y坐标，看是否满足 y＝0.23x2.如 果在误差允许范围内上式成立，即可确定抛体的轨迹是一 · 条抛物线．
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第五章 曲线运动
4．实验注意事项 (1)应保持斜槽末端的切线水平，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． (2)小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下．在 斜槽上释放小球的高度应适当，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
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第五章 曲线运动
2．计算平抛物体的初速度 在后面介绍的几种方法中，如果要求不太高，可以忽 略空气阻力的作用．这样，抛体在竖直方向只受到重力的 作用，因此它的加速度是常量，等于 g，它的 y坐标的变化 符合匀加速运动的规律：y＝ gt2.于是，测量某点的下落距 · 离，例如在 M3点的下落距离 y3(如图5—3—3)，根据这个数据 就可以算出抛体下落到这点所用的时间 t3.再测出 M3点对应 的横坐标x3，根据x3＝v 0t3就可以得到抛体的初速度v 0＝x3
(2)频闪照相法 用数码照相机可记录下平抛运动的轨迹，如图 5—3—5 所示．
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第五章 曲线运动
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由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只要测量 相邻两照片上小球的水平位移，就很容易判断平抛运动水 平方向上的运动特点．
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第五章 曲线运动
题型一 对实验原理和操作步骤的考查
固定好木板．
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(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， 再利用重锤线在纸上画出通过O点的竖直线，即竖直轴y.
(4)确定小球释放点：选择一个小球在斜槽上合适的位 置释放，使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角，重复几 · 次，目测轨迹，确定小球释放点．
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3．其他获得平抛运动轨迹的方法 (1)喷水法 如图 5—3—4 ，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两 根两端开口的细管，其中一根弯成水平，加上一个很细的 喷嘴． 水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示
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了平抛运动的轨迹．将它描在背后的纸上，进行分析处 理．
第五章 曲线运动
3．实验步骤
(1)安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木
板上左上角固定斜槽，可用随遇平衡法调整斜槽末端切线
水平，即将小球轻放在斜槽末端的水平轨道任一位置都能
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静止，表明斜槽已调好．

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(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，
这些点就是每经过相等时间所到达的位置．
(3)测量O、A、B、C各点每两个相邻点间的水平位移，
对比实验测量结果，据连续相等时间内水平方向的位移相
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等，得出实验结论．
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实验结论：平抛运动的水平方向的运动为匀速直线运
动．
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1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 在x轴上作出等距离的几个点 A1、A2、A3??把线段 OA1的长度记为 l，那么 OA2＝2l、OA3＝3l??由 A1、A2、 · A3??向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为 M1、M2、 M3??如果轨迹的确是一条抛物线， M1、M2、M3??各 点的y坐标与x坐标间的关系应该具有 y＝ax2的形式(a是一个 待定的常量)．
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【解析】 本题考查的是仪器的选择和实验的注意事 项．实验还需器材是坐标纸和重垂线，描出的轨迹在坐标 纸上，方便数据处理，重垂线是用来确定竖直木板是否竖 直并确定纵坐标．做平抛运动的实验时，斜槽末端必须水 平，以保证小球做平抛运动，使小球每次从斜槽上相同的 · 位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描画小 球运动轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点 可舍去．
【例 1】 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除
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了木板、小球、斜槽、铅笔、圆钉之外，下列器材中还需
· 要的是________． A．游标卡尺
B．秒表
C．坐标纸
D．天平
E．弹簧秤
F．重垂线
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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自由滑下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端可以不水平 D．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 E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一 条曲线把所有的点连接起来
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3 实验：研究平抛运动
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1．实验目的 (1)描绘平抛运动的运动轨迹； (2)探究平抛物体的水平方向的运动规律．
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2．实验器材和装置 斜槽、白纸、图钉、木板、小球、重锤线、铅笔和刻 度尺． 实验装置如图5—3—1所示．
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第五章 曲线运动
如图5—3—2所示，在平抛运动轨迹的竖直坐标轴 y上， 从原点 O开始向下取一个坐标为 h 的点，再找到坐标为 4h,9h,16h?的点，则在物体运动的过程中，纵坐标从其中 一个位置运动到下一位置所用时间都是相等的．
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第五章 曲线运动
(2)过这些点的水平线与轨迹分别交于 A、B、C点，则
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减小测量误差． (3)坐标原点 (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的球心在木板上的水平投影点． (4)计算初速度时，要在平抛轨迹上选取距 O点远些的
点进行，这样可以使结果更准确．
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5．水平方向上运动规律的确定 (1)根据平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动及 自由落体下落高度与运动时间t的关系得h＝ gt2.
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第五章 曲线运动
(5)描绘运动轨迹：让小球由斜槽的释放点自由滑下， 并由O点开始做平抛运动，先用眼睛粗略地确定小球在一 x 值处(如x＝4 cm)的y值．然后使小球从开始时的位置滚下， 在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的 位置(小球刚好经过铅笔尖处 )，并在坐标纸上记下这一点， · 以后依次改变 x的值，用同样的方法确定其他各点的位 置．取下坐标纸用平滑的曲线把这些点连接起来，就得小 球做平抛运动的轨迹．