高一物理課件5.4實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)人教必修2

1、四、實(shí)驗(yàn)步驟 1安裝調(diào)平：將帶有斜槽軌道的木板固定在 實(shí)驗(yàn)桌上，其末端伸出桌面外，軌道末端切 線水平，如圖所示 2建坐標(biāo)系：用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木 板的左上角，把木板調(diào)整到豎直位置，使板 面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行且靠近，把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時(shí)球心所在木板上的投影點(diǎn)O，O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿重垂線的方向畫(huà)出過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線，作為y軸，過(guò)O點(diǎn)畫(huà)出水平向右的x軸 3確定球位置：將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下，小球從軌道末端射出，先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一x值處的y值，然后讓小球由同一位置自由滾下，在粗略確定的位置附近利用帶孔的硬紙板較準(zhǔn)確地找出小

2、球通過(guò)的位置，并在坐標(biāo)紙上用鉛筆記下該點(diǎn)用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置 4描點(diǎn)得軌跡：取下坐標(biāo)紙，將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn)，用平滑曲線連起來(lái)，即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,2.驗(yàn)證軌跡是拋物線：拋物線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為yax2，將某點(diǎn)(如B點(diǎn))的坐標(biāo)x、y代入上式求出常數(shù)a，再將其他點(diǎn)的坐標(biāo)代入此關(guān)系式看看等式是否成立，若等式對(duì)各點(diǎn)的坐標(biāo)近似都成立，則說(shuō)明所描繪得出的曲線為拋物線 六、誤差分析 1斜槽末端沒(méi)有調(diào)水平，小球離開(kāi)斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng) 2確定小球運(yùn)動(dòng)的位置時(shí)不準(zhǔn)確 3量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確,七、注意事項(xiàng) 1實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平的方法是：將小球放在斜槽末端水平部

3、分，將其向兩邊各輕輕撥動(dòng)一次，看其是否有明顯的運(yùn)動(dòng)傾向) 2方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時(shí)要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直 3小球每次必須從斜槽上同一位置滾下 4坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn) 5小球開(kāi)始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜 6在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速度,實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟,例1在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下： A讓小球多次從_位置滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置 B按圖安裝好器材，注意_，記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直

4、線 C取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡 (1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上 (2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_,解析為保證小球的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，應(yīng)使小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，所以應(yīng)讓小球每次都從斜槽上的相同位置滾下，安裝器材時(shí)應(yīng)注意使斜槽末端水平，方木板豎直且板面與斜槽末端切線平行緊靠斜槽末端放置 答案(1)斜槽上的相同斜槽末端切線水平，方木板豎直且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在豎直面平行 (2)B、A、C,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,例2(1)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(guò)描點(diǎn)法畫(huà)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，

5、下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上_ A通過(guò)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記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降 E小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸 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,(2)某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記 記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O，A為物體運(yùn)動(dòng) 一段時(shí)間后的位置，根據(jù)右圖所示，求出物體做 平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)m/s. 解析(1)做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，使小球每次從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；調(diào)

6、整方木板使其板面豎直且與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡平行，使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不與木板接觸，在描畫(huà)小球運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)用平滑的曲線連點(diǎn)，偏離軌跡較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去,答案(1)A、C、E(2)2.0,例3某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開(kāi)鑿出一組平行的插槽(圖中P0P0、P1P1)，槽間距離均為d.把覆蓋復(fù)寫(xiě)紙的白紙鋪在硬板B上實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)，如圖所示,(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_ 每次讓小球

7、從同一位置由靜止釋放，是為了_ (2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了_ (3)在圖中繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,解析(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，首要的一點(diǎn)是使小球沿水平方向拋出所以實(shí)驗(yàn)前要反復(fù)調(diào)節(jié)斜槽，使斜槽的末端處于水平狀態(tài)，并使板A水平，插槽P0P0垂直斜軌并在斜軌末端正下方釋放小球時(shí)，每次要使小球從斜槽的同一位置滑下的主要原因是為了使小球每次拋出時(shí)具有同樣的水平初速度v0. (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，豎直木板在后移d的同時(shí)也平向移動(dòng)d，是為了讓每次的小球落點(diǎn)不在記錄紙面的豎直直線上，而在側(cè)移了的平面上，使記錄紙上每?jī)牲c(diǎn)之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的距離由水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)研究豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (3)小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所