(
课件网) 3 实验：探究平抛运动的特点 ?实验目的 1．用实验方法描出平抛运动的轨迹。 2．探究平抛运动竖直方向分运动和水平方向分运动的特点。 ?实验原理 用频闪照相的方法或研究平抛运动的实验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置，用平滑曲线连接各位置，得到小球做平抛运动的轨迹。以小球抛出的起点为坐标原点，沿水平方向和竖直向下的方向建立平面直角坐标系，根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向的运动规律。 ?实验器材 频闪照相机、小球、平抛实验装置、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板等。 ?探究方案 1．频闪照相法探究平抛运动的特点 用频闪照相机记录下平抛物体在不同时刻的位置，如图所示。由于闪光的时间间隔是相等的，只要测量照片上相邻两小球在水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据，就可以分析并得出平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。 2．分步法探究平抛运动的特点 (1)探究平抛运动在竖直方向上的特点 如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出， 做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。 观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。 (2)探究平抛运动在水平方向上的特点 应用如图所示的装置，利用描迹法得到平抛运动的轨迹，结合(1)中得出的平抛运动竖直分运动的特点，再分析出平抛运动在水平方向上的特点。 ?实验步骤与数据处理 方案一 用频闪照相法探究平抛运动的特点 1．安装斜槽轨道，使其末端保持水平。 2．将小球从斜槽上适当位置由静止释放，用频闪照相机记录下小球在不同时刻的位置，如图甲所示。 3．选频闪照片的第一小球球心为原点建立平面直角坐标系，测量出每个小球(或每3个取1个球)的球心相对应的x轴坐标和y轴坐标，如图乙所示。 4．根据频闪照相的特点，若频闪周期为T，每相邻两球的时间间隔相等，都是T，则图5.3-6乙中OA、AB、BC的时间间隔就是3T。 将所测的数据填入表格，分析小球水平方向分运动和竖直方向分运动的 特点。 小球位置 O A B C x轴坐标 0 x1 x2 x3 y轴坐标 0 y1 y2 y3 (二)探究平抛运动水平分运动的特点 1．调整安装有斜槽的实验装置，使平板竖直，斜槽M的末端水平。 2．在白纸上记录下小球的抛出点O，作为坐标原点，记录下重垂线的方向，如图所示。 3．让小球在斜槽某高度由静止滚下，小球飞出后，落在左右水平、外高内低的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹。 4．上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录小球经过的多个位置。 5．取下白纸，用平滑的曲线把各印迹连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹。 ?数据处理 1．过小球抛出点作平行于重垂线方向的直线作为y轴，过小球抛出点作y轴的垂线作为x轴，建立平面直角坐标系。 2.在平抛运动轨迹的y轴上，从原点O开始向下取一个坐标 值为h的点，再找到坐标值为4h、9h、…的点，因小球在y轴 方向做自由落体运动，则在y轴上，相邻两点的时间间隔是 相等的，如图所示。 3．过这些点作水平线与轨迹分别交于A、B、C、…点，则这些点就是每经过相等时间小球所到达的位置。 4．分别测量O点到A、B、C、…各点的水平距离，如果在误差允许的范围内，OA′＝L，OB′＝2L，OC′＝3L，…，则说明小球沿水平方向做匀速直线运动。 ?误差分析 1．斜槽末端没有调整至水平，小球离开斜槽后不做平抛运动。 2．小球做平抛运动的起点记录有误。 3．小球运动轨迹连接不准确。 4．相等时间间隔测量不准确。 ?注意事项 1．斜槽调整：实验中必须调整斜槽末端水平，将小球放在斜槽末端水平部分，若没有明显的运动倾向，则说明斜槽末端就水平。 2．平板固定：平板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查平板是否竖直 ... ...
