實(shí)驗(yàn)《研究平拋物體的運(yùn)動》

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1、 《研究平拋物體的運(yùn)動》學(xué)習(xí)材料 教學(xué)目的： 1 .用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動軌跡; 2 .從實(shí)驗(yàn)軌跡求平拋物體的初速度。 實(shí)驗(yàn)器材： 平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)器（包括支架、斜槽、圖板、鐵夾子）坐標(biāo)紙、小球、重垂線、刻度尺、鉛筆 實(shí)驗(yàn)原理: 拋物體的運(yùn)動可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向 的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。建立以拋出點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn)的平面直角 1 -gt ,求出小球的運(yùn)動時(shí)間t 坐標(biāo)系（取初速度立方向?yàn)閤軸正方向，重力方向即豎直向下為y 軸正方向。），用描點(diǎn)法描出小球的運(yùn)動軌跡，測出軌跡上某一點(diǎn)的 再利用公式X=Vot求出初速度V x：2gy 坐標(biāo)（X, Y）利

2、用公式y(tǒng) 實(shí)驗(yàn)步驟： 1、把平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)儀器放在桌面上，并把坐標(biāo)紙夾在圖板上，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)器底部的螺絲，使斜槽 的水平?部分水平。同時(shí)，借助重垂線，通過調(diào)節(jié)底板螺絲使圖板位于豎直面上，且使坐標(biāo)紙的 豎直線沿豎直方向（必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整坐標(biāo)紙位置）。 2、選定小球離開斜槽末端時(shí)所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) O,從坐標(biāo)點(diǎn)畫出豎直向下的 Y軸與水平向 右的X軸。 3、使小球由斜槽上的某一固定位置自由滾下、 并由O點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動，先用眼睛粗略地確定 出小球在某一 X值處的Y值，然后使小球從原來開始滑下時(shí)的位置自由滾下，在粗略確定的位 置附近，用鉛筆較準(zhǔn)確地確定小球通過的位置，并在坐標(biāo)紙上記下這一點(diǎn)。 4

3、、重復(fù)步驟3確定小球通過的其它位置（每次都應(yīng)使小球從斜槽上的同一位置自由滾下） 5、取下坐標(biāo)紙，根據(jù)描出的一系列位置，用平滑曲線描出小球做平拋運(yùn)動的軌跡。 6、在軌跡上選取距。點(diǎn)遠(yuǎn)些的3個(gè)點(diǎn)A、R C,用毫米刻度尺測出各點(diǎn)的橫坐標(biāo) X和坐標(biāo)軸Y, 并記在下表中： X Y V0需 Vo A點(diǎn) B點(diǎn) C點(diǎn) D點(diǎn) E點(diǎn) F點(diǎn) 7、利用公式，由各組測量值分別求出小球做平拋運(yùn)動的初速度 V0 x/g ,最后求出V0的平均 :2y 佰，并記在上表中。 注意事項(xiàng)： 1、應(yīng)使斜槽的水平槽的水平槽

4、部分水平， 這樣才能使小球離開斜槽時(shí)的速度沿水平方向， 以確 保小球做平拋運(yùn)動。檢查方法：看小球是否能靜止在水平槽末端附近的任何位置。 2、小球每次應(yīng)從斜槽上的同一位置自由滾下。 這樣做才能使小球每次做平拋運(yùn)動的初速度相同。 小球開始滾下的位置應(yīng)適當(dāng)，使其軌跡能從圖板的左上角至右下角，以減小測量過程中產(chǎn)生的 誤差。 3、圖板應(yīng)處在豎直面內(nèi)，并使小球的運(yùn)動靠近圖板但不接觸。 4、實(shí)驗(yàn)過程中要保持儀器及坐標(biāo)紙的位置不發(fā)生改變。 5、坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)，球的球心在木板 上的水平投影點(diǎn)，即端點(diǎn)上r （小球半徑）處。 6、應(yīng)取距。點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)計(jì)

5、算小球做平拋運(yùn)動的初速度，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。 思考題： 1、在實(shí)驗(yàn)過程中小球與斜槽之間的摩擦力對實(shí)驗(yàn)誤差是否有影響 2、描出平拋運(yùn)動的軌跡后，為計(jì)算其初速度，需測量的數(shù)據(jù)有 ，小球初 速度的計(jì)算式5= 3、實(shí)驗(yàn)過程中采用由多個(gè)點(diǎn)分別得出小球做平拋運(yùn)動的初速度，進(jìn)而取它們的平均值作為測量 結(jié)果，這樣做的目的是 4、實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)使小球每次都從斜槽上的同一位置自由滾下的目的是 0 ,應(yīng)使水平槽部分沿水平方向的目的是 5、右圖是平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)過程中描出的小球運(yùn)動軌跡及測 量出的一些數(shù)據(jù)，根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，計(jì)算平拋運(yùn)動的初速度 （圖中。點(diǎn)為平拋運(yùn)動的起點(diǎn)） ★例：某學(xué)生在“研究

6、平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置O, A 點(diǎn)為物體運(yùn)動一段時(shí)間后的位置，右圖為小球運(yùn)動軌跡的一部分，根據(jù)右圖中的數(shù)據(jù)求出物體 做平拋運(yùn)動的初速度 V （g取10m/s2） 解：A點(diǎn)至B點(diǎn)及B點(diǎn)至C點(diǎn)的水平位移相等，可見 A點(diǎn)至B點(diǎn)及B點(diǎn)至C點(diǎn)的時(shí)間相等（設(shè) 為T） ???平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動 「?豎直方向上兩段連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移，Ybc、Yab之差 等于 aT2 (a=g) 即 Ybc - Yab = gT T2解彳# T= 初速度v0華M^^ 2嗯 ★小球從同一高度滑下而算出的初速度不同，引起誤差的原因可能是： ①重做實(shí)驗(yàn)時(shí)坐標(biāo)紙位置發(fā)生改變，使描出的各點(diǎn)跡位置發(fā)生變化。 ②重做次數(shù)太少，描繪的點(diǎn)子太稀，軌跡不平滑，使所選坐標(biāo)點(diǎn)發(fā)生偏差 ③每次描點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生偏差。 ④用直尺測x, y有誤差。 ⑤槽口末端未保持水平，使算出 V0偏小。