最新物理必修二 实验

研究平抛运动

一、实验目的：

(1)描绘出平抛物体的运动轨迹；

(2)判断轨迹是否是抛物线；

(3)求出平抛运动物体的初速度。

二、实验原理：

平抛运动可以看成是两个分运动的合运动：

⑴水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；

⑵竖直方向的自由落体运动．利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同置，

x和y，利用就可以求出平抛物体的初速度

三、实验器材

平抛运动实验器、小球、复写纸、白纸（可先画上坐标格）、直尺、三角板、铅笔等。

四、实验步骤

(1)打开上下压纸板，将复写纸叠放白纸上平整地夹进竖直面板

(2)用调节螺脚调重锤尖与底座上锥尖对正。以重锤线定Y轴位置后，收重锤放面板后。

(3)将接球板装入竖直轨道，升至轨道O线位，用钢球沿接球板向图纸横划X轴线(与Y轴

交点为坐标原点O)

(4) 固定好平抛轨道上定位器。拉出接球板定位销拉钮，逐次下降，并依次从定位器处将

钢球快而稳地释放抛出，直至最低点，钢球即依次在图纸上打留一系列迹点。（若改变定位器位置重复上述操作，可打留另一系列迹点）

(5)取下图纸，根据一系列迹点，用平滑曲线画出小球平抛运动轨迹

五、处理数据

1、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？

假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y=ax2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标代入验证。

2、怎样计算平抛物体的初速度？

平抛运动的两个分运动为：水平方向上的匀速直线运动；竖直方向上的自由落体运动

测出轨迹上某一点的

坐标(x、y)代入可求

出v0

六、例题分析例

例1：在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施可减小误差？（）

A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽水平部分轨道必须水平

C．每次要平衡摩擦力D．小球每次应从斜槽上同一高度释放

例2：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________

七、典题精练

1、在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，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

2

1

2

x v t y gt

==

和，

v=

⎪⎩

⎪

⎨

⎧

=

=

2

2

1

gt

y

t v

x

v0=

t

x

= x

y

g

2

面的字母填在横线上：

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触

F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

2、在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的：

A、秒表

B、天平

C、重锤线

D、测力计

3、是研究平抛运动”的实验装置图，(b)是实验后在白纸上作的图

(1)在(a)图上标出O点及OX，OY轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的．答：____________________________________．

(2)固定斜槽轨道时应注意使____________________________________．

(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意__________________________________________________．

v=______________，根据图(b)给出的数据，

(4)计算小球平抛初速度的公式为

v =______m/s．

可计算出

探究功与速度变化的关系

一、实验目的：

(1)通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系.

(2)体会探究的过程和所用的方法.

二、实验器材:

木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等.

三、实验过程

(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……

(2)由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v3……

(3)以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第一次实验时的功W为单位),小车获得的速度为横

坐标,作出W-v曲线.

(4)如果W-v曲线是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可着手考虑是否存在下列关

系:W∝v2、W∝v3、W∝v……

(5)根据W-v草图,大致判断两个量可能是什么关系.如果认为很可能是W∝v2,就做出Wv2曲线,如果这条曲线是一条直线,就可以证明你的判断是正确的.

四、数据的处理

问题：1.对于实验所得到的数据,我们如何处理?

2.描绘图象时我们应注意哪些问题?

画图线时应画成平滑的曲线,不能连成折线;在画直线时应尽可能使点落在直线上,不能落在直线上的点应均匀分布在直线的两侧,如图甲、乙所示.

五、小结

通过本节探究实验,我们学会了一种巧妙的方法:橡皮筋的弹力做功不便于用公式来计算,然而改变橡皮筋的条数,保持小车相同的运动距离,则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比.

实验过程影响实验结果的原因主要是平衡摩擦是否恰当.轻推小车,恰好做匀速直线运动才可以.

通过对数据的处理得知W∝v2.

六、例题分析

例1.本实验是一个探究性实验，探究的目的是（）

A、探究力与物体运动速度的关系

B、探究力与物体运动加速度的关系

C、探究力对物体做功与物体加速度变化的关系

D、探究力对物体做功与物体速度变化的关系

例 2.在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是

A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求

B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力

C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的

D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的

七、典题精练

1、关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是()

A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值

B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致

C．放小车的长木板应该尽量使其水平

D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

2、在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图1所示，小车的运动情况可描述为：A、B之间为________运动；C、D之间为________运动，应选________来计算小车的速度v.