實驗探究 平拋運動

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1、學習方法報社 全新課標理念，優(yōu)質(zhì)課程資 探究 平拋運動 研究平拋物體運動的實驗是中學物理中的重要實驗之一，我們不但要掌握課本上介紹的實驗原理、實驗器材、實驗步驟及數(shù)據(jù)處理方法，而且還要掌握研究平拋運動實驗的方法改進和數(shù)據(jù)處理方法多樣化。 一、實驗原理與注意事項的探究 1、實驗原理：平拋運動可看作是由兩個分運動的合成，一個是在水平方向上的勻速直線運動，其速率等于平拋物體的初速度，另一個是豎直方向的自由落體運動; 在水平分運動中，運用x=vt; 在豎直分運動中，運用。 圖1 r O 斜槽 木板 y x 2、注意事項：小球下滑高度要適中，以便使小球運動軌跡能由板左上

2、角到右下角; 要保持斜槽末端水平，木板豎直及小球下滑初始位置不變; 在取下白紙前，就在白紙上記下小球飛離槽口球心位置O（鋼球球心在圖板上的水平投影點，而不在斜槽末端點），如圖1所示。確定坐標軸原點，并用重垂線過O點作豎直線，以準確確定坐標系的y軸; 要選離O點遠些的點來求小球的初速度。 圖2 二、實驗方法改進的探究 方法一:在水平方向平移擋板法 在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖2所示的裝置，將一塊平木板釘上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于槽口前某處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡A；將木板向后移距離x，再使小球從斜槽

3、上緊靠擋板處由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡B；又將木板再向后移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下，再得到痕跡C。若測得木板每次后移距離x ，A、B間距離y1 ，A、C間距離y2 （g取9.80m/s2）根據(jù)以上直接圖3水平噴出的細水 柱顯示平拋運動軌跡。 A 測量的物理量可導出測小球初速度的公式為。 方法二：用水流研究平拋物體的運動 如圖3，倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細的硬管作為噴嘴。 水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡。設(shè)法把它描在背后的紙上就能進行分析處理了。 插入瓶中的另一

4、根細管的作用，是保持從噴嘴射出水流的速度不變，使其不隨瓶內(nèi)水面的下降而減小。這是因為該管上端與空氣相通，A處水的壓強始終等于大氣壓，不受瓶內(nèi)水面高低的影響。因此，在水面降到A處以前的很長一段時間內(nèi)，都可以得到穩(wěn)定的細水柱。 三、實驗數(shù)據(jù)處理方法的探究 x、y軸都畫出，坐標原點未畫出的數(shù)據(jù)處理 圖4 例 在研究平拋運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖4中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為=_____（用L，g表示），其值為______（取g=9.8m/）。 解析 根據(jù)題意，仔細審查圖中a、b、c、d四點的相對位置，發(fā)現(xiàn)相鄰的兩點間的水平距離均為2L，這里就隱含著“物體在相鄰的兩點間運動時間相等”的條件，設(shè)這相等時間為，由于豎直方向是加速度為g的勻加速運動，由可得，再由水平方向是勻速運動得，聯(lián)立上述兩式解得。