高中物理课程学生分组实验目录
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高中物理课程学生分组实验目录
1.长度的测量
2.研究匀变速直线运动
3.探究弹力和弹簧伸长的关系
4.验证力的平行四边形定则
5.验证动量守恒定律
6.研究平抛物体的运动
7.验证机械能守恒定律
8.用单摆测定重力加速度
9.用油膜法估测分子的大小
10.用描迹法画出电场中平面上的等势线
11.测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
12.描绘小电珠的伏安特性曲线
13.把电流表改装为电压表
14.用电流表和电压表测电池的电动势和内阻
15.用多用电表探索黑箱内的电学元件
16.练习使用示波器
17.传感器的简单应用
18.测定玻璃的折射率
19.用双缝干涉测光的波长
实验一、长度的测量
[实验目的]:
(1) 练习使用游标卡尺.
(2) 掌握各种游标卡尺的准确度.
(3) 学会用游标卡尺测量及读数.
[实验原理]:
1、游标卡尺的构造如图所示。
2、读数原理:如右表。
3、测量范围:一般最多可以测量十几个厘米的长度。
[实验器材]:
刻度尺、游标卡尺、金属管、小量筒.
[实验步骤]:
一、练习使用刻度尺测量长度。
刻度尺又称米尺,常用米尺的最小刻度为lmm,量程不等。
1、刻度尺测量物体的长度时要注意以下几点:
(1)刻度线紧贴被测物,眼睛正对刻度线读数,以避免视差。
(2)为防止因端头磨损而产生误差,常选择某一刻度线为测量起点,测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数之差。
(3)毫米以下的数值靠自测估读一位,估读最小刻度值的1/10。
(4)测量精度要求高时,要进行重复测量后取平均值。
可用“累积法”测细金属丝的直径或一张白纸的厚度。
二、练习使用游标卡尺测量长度
(1) 用游标卡尺测量金属管的长度,每次测量后让金属管绕轴转过约45°再测量下一次,共测量四次.
(2) 用游标卡尺测量金属管的外径和内径. 测量时先在管的一端测量相互垂直的两个方向上的外径和
内径,再在管的另一端测量相互垂直的两个方向上的外径和内径,得到外径和内径的四组测量值.
(3) 用游标卡尺测量小量筒的深度,每次测量后,让小量筒绕轴转过约90°再测量下一次,共测量四次. [ 注意事项]
(1) 分清游标卡尺的准确度是多少?
(2) 读数时应使视线与尺垂直,避免产生误差.
(3) 读数时可应用下列公式方法进行: 测量值=主尺读数 + 游标尺与主尺刻度线对齐的格数×准确
度,单位是“mm”,准确度等于主尺最小分度的长度除以游标尺刻度的格数.
(4) 在“主尺读数”时一定要读游标零刻度线左边最近的主尺刻度线的值.
(5) 游标卡尺的读数不做有效数字要求.
[误差分析]
(1) 当游标卡尺的测量爪合在一起时,游标尺的零刻线与主尺的零刻线重合时,游标卡尺不存在零误差,
可以直接进行测量;当游标卡尺的测量爪合在一起时,游标尺的零刻线与主尺的零刻线不重合时,游标卡尺存在零误差,测量、读数的方法依旧,但最后的数据在处理时要考虑零误差的影响.
(2) 当游标卡尺的测量爪合在一起时,游标尺的零刻线在主尺零刻线的右侧,则用读数的方法读出零误
差,用最终的读数减去零误差.
(3) 当游标卡尺的测量爪合在一起时,游标尺的零刻线在主尺零刻线的左侧,则用读数的方法读出此时
的零误差,最后的数据等于最终的读数消去零误差加△L.
【实验训练题】
1、某人用最小刻度为 1毫米的刻度尺测量某物体长度,测量的结果为5.60 cm,若以米为单位,结果应记为 m或µm。
2 、游标尺的主尺最小刻度为1mm,游标尺上有20个小的等分刻度,用它测量一个工件内径,如图3-1
所示,该工件的内径为_____mm.
3 、一游标卡尺的主尺最小刻度是1 mm,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径; 如
图3-2所示,该工件的直径为_____mm.
4、用游标尺为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02 mm)测定某圆筒的内径时,卡尺上的示数如图,可
读出圆筒的内径为_____mm.
5、如图是一个游标卡尺。
⑴图中a 、b 、c 分别叫做________、_________、____________ ⑵如图有一个小型气缸,欲测量其所用材料的体积V ,需要测量
①高度H ,②深度h ,③外径D ,④内径d ,应该分别用游标卡尺的哪一部分?(用字母表示)___,___,___, . ⑶在测量外径时,游标卡尺的尺面应该跟气缸底面垂直还是平行?________.为减小偶然误差,要求测量四次,那么每测量一次后应将气缸绕中心轴转动______度. ⑷用测量结果表示V 的表达式为: _____________.
6、按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.
A B
( A 图是 B 图是 )
7、已知游标卡尺的主尺最小分度是lmm ,游标尺上有 10个小的等分刻度,它们的总长等于9 mm ,用这游标尺测得物体长度为2. 37cm ,这时候游标尺上的第 条刻度线与主尺上的 mm 刻度线对齐。
8、有一游标卡尺,主尺的最小分度是lrnm ,游标上有 20个小的等分刻度,用它测量一工件的长度,如图(如下左图)所示。
这个工件的长度是 mm 。
实验二、研究匀变速直线运动
[实验目的]:
测定匀变速直线运动的加速度。
[实验原理]:如图所示,T=0.02n秒:
(1)逐差法:
a = (a1 + a2 +a3)/3 = [(s4 + s5 +s6) - (s1 + s2 +s3)]/9T2
(2)v - t图象法:利用vn = (s n + s n + 1)/2T求出v1、v2、v3……再作出v - t图象求出斜率,即可得到a。
[实验器材]:
电火花打点计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,细绳,钩码,刻度尺,导线,电源.
(电磁打点计时器或电火花计时器是计时仪器。
工作电压为流伏,f = 50Hz时,每隔 s打一次点。
)
[实验步骤]
(1) 如图3-21所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面. 把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.
(2) 把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边拴上合适的钩
码.把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.
(3) 把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小
车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点. 换上新纸
带,重复实验三次.
[注意事项]
(1) 要在钩码落地处放置软垫或砂箱,防止撞坏钩码.
(2) 要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料档板,防止车掉在地上或撞坏滑轮.
(3) 开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.
(4) 应该先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车.
(5) 小车另一端所挂的钩码个数要适当,避免加速度过大而使纸带上打的点太少,或者加速度太小,使各段位移无多大区别.
(6) 选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃点子密集部分,适当选取计数点(计数点和
计时点有区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.
(7)不要分段测量各段位移,应一次测量完毕(可先统一量出到点0之间的距离)。
读数时应估读到毫米下一位。
【实验训练题】
1、关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作,下列说法中错误的是………()
A、长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低。
B、在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器上。
C、应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车。
D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动。
2、用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50Hz时,如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算
则测出的速度数值将比物体的真实数值。
3、一位同学利用打点计时器测定做匀变速直线运动物体的加速度,得到的纸带如图所示,则物体运动
的加速度为 m/s2,任意两个相邻记数点间的时间间隔为0.1s。
4、对“测定匀变速直线运动的加速度”实验,给出了下列实验步骤,请按合理的操作顺序,把必要
的实验步骤的顺序号填在横线上:。
A、拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带。
B、将打点计时器固定在长木板上,并接好电路,将长木板平放在桌面上。
C、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码。
D、断开电源,取下纸带。
E、将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔。
F、换上新纸带,再重复做三次。
5、在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是()
A、选取记数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位。
B、使小车运动的加速度尽量小些。
C、舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间间隔适当的那一部分进行测量、计算。
D、选用各处平整程度,光滑程度相同的长木板做实验。
6、如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分,D 1是任选的第一点,D 11、D 21是第11点和第21点。
若加速度值是10 cm/s 2,则该计时器的振兴频率是……( ) A 、10 Hz B 、20 Hz C 、30 Hz D 、40Hz
7、若实验中电源的频率高于正常频率,而实验者不知道,则计算出来的加速度值与正常值相比偏大还是偏小?
8、在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V 、50Hz 的交变电流。
他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A 对齐。
⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB 、BC 、CD 、DE 、EF 间的距离s 1、s 2、s 3、s 4、s 5,它们依次为______cm 、______cm 、______cm 、______cm 、______cm 。
⑵由以上数据计算打点计时器在打B 、C 、D 、E 各点时,物体的即时速度v B 、v C 、v D 、v E 依次是______m/s 、______m/s 、______m/s 、______m/s 。
⑶根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a 。
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f =49Hz ,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差
将使加速度的测量值比实际值偏_______,理由是:___________________________。
实验三、探究弹力和弹簧伸长的关系
[实验目的]:
探索弹力与弹簧伸长的定量关系,并学习所用的科学方法。
[实验原理]:
用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,用直尺测量弹簧的伸长或总长,根据实验所测量实验数据,探索弹簧弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.
[实验器材]:
弹簧1根、铁架台(带铁夹)1套、砝码1盒、直尺.
[实验步骤]
(1) 把弹簧的一端固定在铁夹上,先不挂砝码,使弹簧自然下垂,用直尺测量弹簧此时的长度l0,记
为弹簧原长.
(2) 把1个已知质量的砝码挂在弹簧的另一端,此时弹簧所受
拉力等于砝码所受的重力G1,用直尺测量此时所对应的弹
簧总长l1把这一组数据(G1l1)记录下来.
(3) 不断增加砝码数量(保证在弹簧的弹性限度内),
每增加1个砝码,记录1组数据. 尽量多做几组.
[注意事项]
(1) 实验过程中,注意拉力不要超过弹簧弹性限度.
(2) 测量弹簧长度时,不要用手拉弹簧,在弹簧自然竖直状态去测量.
(3) 为了减小误差,要尽量多测几组数据.
(4) 使用数据时应采用(l x-l0)即弹簧长度变化量.
数据处理:
根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧伸长为横坐标. 按照图中各点的分布与走向,尝试作一条平滑的曲线(包括直线),如果所画的点不在同一条曲线上,那么应该使曲线两边的点数大致相同. 根据图像形状,利用数学知识,写出以弹簧伸长为自变量,弹力为函数的函数关系式. 理解函数表达式中常数的物理意义.
实验研究:
本实验最终得到弹力与弹簧伸长量之间的关系,在误差范围内有F=kx其中F为弹力, x是弹簧伸长量,k是一个由弹簧决定的物理量. 如果实验中忘记了测量弹簧的原长,而且只记录了每次对应的(l n, G n)那么弹簧弹力与弹簧总长之间的关系满足的函数关系式是什么呢?我们可以先画出它们之间关系的图像,然后根据图像写出函数关系式应为F=kl-A,式中F为弹力,l为弹簧实际长度,k、A是由弹簧所决定的物理量.
【实验训练题】
1、右图是一个弹簧秤的示意图,该弹簧秤的量程为_______N 。
由图中读出的测量值应为下__________N 。
2、一根劲度系数是100 N/m 的弹簧原长是10 cm ,当它的长度是12 cm 时,弹簧的弹力大小是_____N ;若使弹簧长度再增加2 cm ,对弹簧施加的拉力需增大_____N.
3、 如图3-71是描述某根弹簧的伸长与所受拉力之间的关系,下列关于这根弹簧的说法中正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数是2 N/m
B.弹簧的劲度系数是2×103 N/m
C.当受800 N 的拉力作用时,弹簧的长度是40 m
D.当弹簧伸长为20 cm 时,弹簧产生的拉力是200 N
4.如图,G A =100N ,G B =40N ,弹簧的劲度系数为500N/m ,不计绳重和摩擦,求:物体A 对支持面的压力和弹簧的伸长量。
5.把一根劲度系数k=1000N/m 的弹簧截成等长的两段,每一段弹簧的劲度系数为 [ ] A .500N/m B .1000N/m C .1500N/m D .2000N/m
6. 某同学在做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验中,组成了如图1-7-9的装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g =9.8m/s 2)
⑴试根据这些实验数据在右边给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图线.说明图线跟纵坐标轴交点的物理意义. ⑵上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲系数 k 是多大?
(1)图线跟坐标轴的交点,是弹簧压缩1cm 时的弹力 (2)从图线说明弹力大小跟形变成正比。
弹簧的劲度系数为25.0
牛/米。
-2m
实验四、验证力的平行四边形法则
[实验目的]:
验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。
[实验原理]:
一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉
伸到某点,所以F为F1和F2的合力。
做出F的图示,再根据平行四边形定则
做出F1和F2的合力Fˊ的图示,比较Fˊ和F是否大小相等,方向相同。
[实验器材]:
方木板,白纸,弹簧秤(两个),橡皮条,细绳(两条),三角板,刻度尺,图钉(几个)。
[实验步骤]:
(1)在桌上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上。
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端挂上两条细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
(4)用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧秤的示数。
(在使用弹簧秤的时候,要注意使弹簧秤与木板平面平行。
)
(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线,按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出合力F。
(6)只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示。
(7)比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,看它们是否相等。
(8)改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。
[注意事项]:
(1)两只弹簧秤在使用前应检查、校正零点,检查量程和最小刻度单位,将两弹簧称钩好后对拉,若两只弹簧秤在拉的过程中,读数相同,则可选用,若不同,应另换,直至相同为止,使用弹簧秤时应与板面平行。
(2)选用的橡皮条应富有弹性,能发生弹性形变,同一次实验中,橡皮条拉长后的结点O的位置必须保持不变。
(3)在满足合力不超过弹簧评量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
(4)画力的图示时,应选定恰当的单位长度作为标度;作力的合成图时,应尽量将图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
(5)由作图法得到的F和实际测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可以认为F与F′符合即可。
[误差分析]:
(1)本实验误差的主要来源——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。
(2)减小误差的方法——读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两个力的对边一定要平行;两个分力F1、F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力Fˊ的误差ΔF也越大,所以实验中不要把θ取得太大。
【实验训练题】
1、在做“验证力的平行四边形法则”实验时,使用弹簧秤必须注意………()
A、测量前检查弹簧秤的指针是否指在零点。
B、测量前应把两弹簧秤互相钩在一起并对拉,观察它们的示数是否相同,应选用示数相同的一对弹
簧秤。
C、在用弹簧秤拉橡皮条时,秤壳不要与纸面摩擦。
D、在用弹簧秤拉橡皮条时,要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行。
E、在用弹簧秤拉橡皮条时,细绳和弹簧秤的轴线应在一条直线上。
2、在“验证力的平行四边形法则”实验中,如图所示,用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,
此时(α+ β) = 900,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是……………………………()
A、增大B的读数,减小β角。
B、减小B的读数,减小β角。
C、减小B的读数,增大β角。
D、增大B的读数,增大β角。
3、在“验证力的平行四边形法则”实验中,某同学的实验结果如图,其中A为固
定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置。
图中是F1与F2的合力
的理论值;是力F1与F2合力的实验值。
通过把和进行比较,验
证平行四边形法则。
4、橡皮筋的一端固定在A点,另一端栓上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为
0.1N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。
当橡皮
筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示。
这时弹
簧测力计的读数可从图中读出。
⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和
_____N。
(只须读到0.1N)
⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
5、在本实验中,如果只有一个弹簧秤(其他实验器材齐全),能否完成本实验?
实验五验证动量守恒定律:
[实验目的]:
验证两小球碰撞中的动量守恒.
[实验原理]:
大小相同,质量为m1和m2的两个小球相碰,若碰前m1运动,m2静止,根据系统动量守恒定律有:m1v1=m1v1′+m2v2′.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平飞行距离跟做平抛运动的初速度成正比. 所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可以验证动量守恒定律.
[实验器材]:
斜槽,两个大小相同而质量不等的小球,天平,刻度尺、重锤线、
白纸、复写纸、三角板、圆规.
[实验步骤]
(1) 用天平测出两个小球的质量m1和m2.
(2) 按图3-52所示安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末
端点切线水平,两球碰前处于同一高度,且碰撞瞬间,入射球与被
碰球的球心连线与轨道末端的切线平行,以保证正碰.
(3) 在地上铺一张白纸、白纸上再铺放复写纸.
(4) 在白纸上记下重锤线所指的位置O,它表示入射小球m1碰前的
位置。
(5) 先不放被碰小球,让入射小球从斜槽上同一高度处滚下,重复10次;用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是入射球不碰时的落点P.
(6) 把被碰小球放在小支柱上,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复10次,依照步骤(5)求入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N. .
(6)验证:在实验误差范围内m1 OP 是否与m1 OM+m2 ON相等。
[注意事项]
(1) 斜槽末端必须水平,检验方法是把小球放在斜槽末端平轨道上任何位置,看其能否保持静止状态.
(2) 入射小球质量应大于被碰小球的质量.
(3) 入射小球每次都应从斜槽上同一位置由静止开始滚下,可在斜槽适当高度处固定一挡板,使小球靠
着挡板,然后释放小球.
(4) 白纸铺好后不能移动.
(5) 为减小偶然误差,也采用多次测量取平均值的方法,让A与B重复碰撞10次,用尽可能小的圆将
这10次落点圈在里面,圆心就是小球落点的平均位置.
【实验训练题】
1、在做“碰撞中的动量守恒”实验中.
(1) 安装和调整实验装置的要求是:
①________________ ②_________________
(2) 某次实验得出小球的落点情况如图所示,在实验
中,根据小球的落点情况,若等式
立,则可证明碰撞中系统的动能守恒.
2、在“验证碰撞中的动量守恒”实验的一系列如下操作中:
A、不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某一高度自由滚下,重复若干次(注意每次都从同一高度滚
下),记下落地点的平均位置P。
B、调节装置使两个小球相碰时处于同一高度,速度方向在同一水平直线上。
C、将斜槽固定在桌边,使槽的末端点的切线是水平的,并在末端挂上重锤线。
D、在桌边地板上铺上记录小球落地点的白纸,纸面上铺放复写纸,在纸上记下重锤线所指的位置O
E、把被碰球放在斜槽末端,入射球仍从上一步骤的位置自由滚下,重复若干次,分别记下入射球和
被碰球落地点的平均位置M和N,O点是斜槽末端在纸上的垂直投影。
该实验合理的顺序是。
3、某同学用图示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
图中PQ是斜槽,QR为水平槽。
实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。
重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。
再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A 球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。
重复这
种操作10次。
图O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影
点。
B球落点痕迹如图所示,其中米尺水平放置,且平行于G、
R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐。
(1)碰撞后B球的水平射程应取为cm。
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?
答: (填选项号)。
A、水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离。
B、A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离。
C、测量A球或B球的直径。
D、测量A球和B球的质量(或两球质量之比)。
E、测量G点相对于水平槽面的高度。
4、试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速的实验方法。
提供实验器材:弹射器(含弹丸,见图);铁架台(带有夹具);米尺。
(1)在安装弹射器时应注意。
(2)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)。
(3)由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等,在实验中应采取的方法是。
(4)计算公式。
实验六、研究平抛物体的运动:
[实验目的]:
描出平抛物体运动的轨迹,求出平抛物体的初速度。
[实验原理]
平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成则
令小球做平抛运动,利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹,建立坐标系,
测量出x、y,再利用公式求.求出平抛物体的初速度.
[实验器材]:
斜槽、坐标纸、图钉、木板、铅笔、小球和刻度尺
[实验步骤]
(1) 将固定有斜槽的木板放在实验桌上,检查调节斜槽末端至水平,检查木板是否水平.
(2) 用图钉把坐标纸钉在竖直的木板上,固定时用重垂线检查坐标纸的竖线应在竖直方向,选择斜槽末
端所在的点为坐标原点,从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴.
(3) 使小球从斜槽的某一固定位置自由滑下,由O点开始做平抛运动.
(4) 先用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然
后用铅笔较准确地确定小球通过的位置,并在坐标纸上记下这一
点. 以后依次改变x值,用同样的方法确定其他各点的位置,要
注意每次都使小球从斜槽上同一位置开始由静止运动.
[注意事项]
(1) 保证斜槽末端点的切线水平,方木板竖直且与小球下落的平面平行,并使小球运动时靠近木板,
但不接触.
(2) 小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下.
(3) 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,球的重心在木板上的水平投影点.
(4) 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当,以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角.
(5) 要选取距O点远些的点来计算小球的初速度,这样可减小误差.
【实验训练题】
1、在“研究平抛物体的运动”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和 g表示),其值是。
(取
g = 9.8 m/s2),小球在b点的速率是。