第四章实验5探究平抛运动的规律

1、CHENZHSCHENZHSCHENZHSCHENZHSCHENZHS三、实验器材三、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。三角板、铅笔、刻度尺。四、实验步骤四、实验步骤1.安装调平：将带有斜槽轨道的木板安装调平：将带有斜槽轨道的木板 固定在实验桌上，其末端伸出桌面固定在实验桌上，其末端伸出桌面 外，轨道末端切线水平，如图实外，轨道末端切线水平，如图实51所示。所示。 图实图实51 CHENZHS2建坐标系：用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上建坐标系：用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上 角，把木板调整到竖直

2、位置，使板面与小球的运动轨角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨 迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔 记下小球在槽口记下小球在槽口(轨道末端轨道末端)时球心所在木板上的投影时球心所在木板上的投影 点点O，O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点 的竖直线，作为的竖直线，作为y轴，画出水平向右的轴，画出水平向右的x轴。轴。CHENZHS3确定球位置：将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小确定球位置：将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球从轨道末端射

3、出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一球在某一x值处的值处的y值，然后让小球由同一位置自由滚值，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定过的位置，并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。轨迹上其他各点的位置。4描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹。点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹。CHENZHSCHENZHSCHENZHS2. 验证

4、轨迹是抛物线验证轨迹是抛物线 抛物线的数学表达式为抛物线的数学表达式为yax2，将某点，将某点(如如B点点)的坐标的坐标 x、y代入上式求出常数代入上式求出常数a，再将其他点的坐标代入此，再将其他点的坐标代入此 关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标近似关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标近似 都成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。都成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。CHENZHS六、误差分析六、误差分析(1)斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动(2)确定小球运动的位置时不准确。确定小球运动的位置时不准确。(3)量取轨迹上

5、各点坐标时不准确。量取轨迹上各点坐标时不准确。CHENZHS七、注意事项七、注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向)。(2)方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。坐标纸竖线是否竖直。(3)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。CHENZHS(4)坐标原点

6、不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。木板上的投影点。(5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。(6)在轨迹上选取离坐标原点在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初点较远的一些点来计算初速度。速度。 CHENZHSCHENZHS例例1在在“探究平抛运动的运动规律探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要

7、步骤如下：A让小球多次从让小球多次从_ 位置滚下，记下小球碰到铅位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置笔笔尖的一系列位置B按图安装好器材，注意按图安装好器材，注意_ ，记下平抛初位置，记下平抛初位置O点点和过和过O点的竖直线点的竖直线C取下白纸，以取下白纸，以O为原点，以竖直线为为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹斜槽上的相同斜槽上的相同 斜槽末端切线水平斜槽末端切线水平方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行CHENZHS(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上完成上述步骤，

8、将正确的答案填在横线上(2)上述实验步骤的合理顺序是上述实验步骤的合理顺序是_ 解析解析为保证小球的运动轨迹相同，应使小球每次做为保证小球的运动轨迹相同，应使小球每次做平抛运动的初速度相同，所以应让小球每次都从斜槽上平抛运动的初速度相同，所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置滚下，安装器材时应注意使斜槽末端水平，的相同位置滚下，安装器材时应注意使斜槽末端水平，方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置。置。B、A、CCHENZHS答案答案(1)斜槽上的相同斜槽末端切线水平，方木斜槽上的相同斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直

9、面平行板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行(2)B、A、CCHENZHS例例2(1)在做在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地道运动，通过描点法画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面的字母填在横线上前面的字母填在横线上_A通过调节使斜槽的末端保持水平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每次必须由静止释放小球

10、D记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降记录小球位置用的铅笔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相接触小球运动时不应与木板上的白纸相接触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成 折线折线A、C、ECHENZHS(2)某同学在做某同学在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验中，的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据为物体运动一段时间后的位置，根据图实图实52所示，求出物体做平抛运动所示，求出物体做平抛运动的初速度为的初速度为_m/s. 图实图实52

11、2.0CHENZHS解析解析(1)做平抛运动的实验时，斜槽末端必须水平，做平抛运动的实验时，斜槽末端必须水平，以保证小球做平抛运动，使小球每次从斜槽上相同的以保证小球做平抛运动，使小球每次从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；调整位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；调整方木板使其板面竖直且与小球的运动轨迹平行，使小方木板使其板面竖直且与小球的运动轨迹平行，使小球的运动靠近木板但不与木板接触，在描画小球运动球的运动靠近木板但不与木板接触，在描画小球运动轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点可轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点可舍去。舍去。CHENZHS答案

12、答案(1)A、C、E(2)2.0 CHENZHSCHENZHS同一位置由静止释放同一位置由静止释放 。每打完一点后，把。每打完一点后，把B板插入后一槽板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图实下的若干痕迹点，如图实54所示。所示。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到实验前应对实验装置反复调节，直到_。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_。(2)每次将每次将B板向内侧平移距离板向内侧平移距离d，是为了，是为了_。（3）在图实）在图实-5-4中绘出小球做平抛运动的轨迹。中绘出小球做平抛运动的轨迹。图实图实54 斜轨末端水平、斜轨末端水平、A板水平、插槽板水平、插槽P0P0垂直斜轨并在斜垂直斜轨并在斜轨末端正下方轨末端正下方使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离保证小球抛出时的水平初速度相同保证小球抛出时的水平初速度相同CHENZHSCHENZHS(2)实验过程中，竖直木板在后移实验过程中，竖直木板在后移d的同时也平向移动的同时也平向移动d，是为了让每次的小球落点不