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学习目标:1.学会描绘平抛运动轨迹的方法.2.根据运动轨迹求平抛物体的初速度.重点难点:1.描绘小球做平抛运动的轨迹.2.结合两个方向上的分运动,对实验数据进行处理.易错问题:误认为斜槽末端为抛出点.基础知识梳理一、实验目的1.用描迹法描出平抛物体的运动轨迹;2.根据运动轨迹求出平抛物体的初速度.二、实验原理物体的平抛运动可以看作是两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体运动的初速度;另一个是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经过的若干不同位置,然后描出运动轨迹,建立坐标系,测出曲线上任一点的坐标x和y,利用公式和,就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度.三、实验器材斜槽、白纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台.四、实验步骤1.安装调整斜槽将白纸用图钉钉在竖直的木板的左上角(如图所示),用平衡法调整斜槽末端水平,直到将小球轻放在斜槽的平直部分的末端,能使小球在平直轨道上的任意位置静止即可.调整木板,确定坐标原点用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球运动轨迹所在平面平行靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,用铅笔在纸上把这个点记下来,O点即为坐标原点,再利用重垂线画出通过O点的竖直线.3.描点:使小球由斜槽某一位置无初速度滚下,离开水平槽后做平抛运动.先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹,然后使小球从同一位置无初速度滚下,把笔尖放在粗略确定的位置处,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置记下这一点,用同样方法,在小球运动路线上描下若干点.4.描绘平抛运动的轨迹:取下白纸,将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的轨迹.核心要点突破一、研究平抛运动时的注意事项和误差分析1.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(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坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下.(4)坐标原点即小球平抛的起点不是槽口的端点,应是小球在槽口时球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.2.误差分析(1)安装斜槽时,其末端不水平.(2)小球做平抛运动受空气阻力影响,宜用密度大的金属小球.(3)小球每次滚下的初位置不尽相同.(4)建立坐标系时,可能误将斜槽末端端口作为坐标原点.二、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示,在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…,把线段OA1的长度记为l,则OA2=2l,OA3=3l,由A1、A2、A3、…向下作垂线,其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…若轨迹是一条抛物线,则各点的y坐标和x坐标之间应该具有y=ax2的关系(a是待定常量),用刻度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y=ax2求出a.再测量其他几个点的x、y坐标值,代入y=ax2,若在误差范围内都满足这个关系式,则这条曲线是一条抛物线.2.计算平抛物体的初速度(1)在轨迹曲线上任取几点(如A、B、C、D).(2)用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x和y.(3)根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动(x=v0t)及竖直方向上是自由落体运动(),分别计算出小球的初速度v0,最后计算小球的初速度v0的平均值.特别提醒1.计算初速度时,要在平抛运动轨迹上选取距O点远些的点,以使结果更准确.2.利用以上方法确定v0时,要以坐标原点为出发点.三、研究平抛运动的其他方法1.对比实验法实验装置如图所示.(1)研究水平方向上的分运动的性质.①把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、D上,切断电源,使两个小铁珠以相同的初速度分别从轨道A、B同时射出.②同步改变电磁铁C、D与轨道出口水平线之间的高度,多次重复以上步骤.我们看到两个小铁珠每次都发生相碰,因此可以得出两个小铁珠在水平方向的运动是相同的,即平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动.(2)研究竖直方向上的分运动的性质.①把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、E上,切断电磁铁C的电源,使一只小铁珠从轨道A射出,并在射出时碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小铁珠.②调整它的位置,让电磁铁E从N向M移动,多次重复以上步骤.我们看到两个小铁珠每次都发生相碰,因此可以得出两个小铁珠在竖直方向的运动是相同的,即平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动.2.喷水法如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成