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课件网) 第3节 科学探究:平抛运动的特点 知识 清单破 知识点 1 知识点 1 探究平抛运动实验的原理、注意事项 1.实验原理 平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 设法通过实验得到平抛运动的轨迹,然后通过这个轨迹研究平抛运动的特点。如测出曲线上 某点的横坐标x和纵坐标y,根据相应公式和规律判断平抛运动的轨迹是否是抛物线,求平抛 物体的初速度等。 2.实验器材 斜槽、小球、木板、铅垂线、坐标纸、图钉、刻度尺、铅笔等。 3.实验装置 4.实验步骤 (1)用图钉把坐标纸钉在竖直木板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平。 (2)用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行 且靠近,固定好木板。 (3)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,再利用铅垂 线在纸上画出通过O点的竖直线。 (4)将小球从斜槽上合适的位置由静止释放,使小球的运动轨迹大致经过坐标纸的右下角。 (5)把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在坐标纸该位置画上 一点。用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点。 (6)根据实验记录,在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹。 5.注意事项 (1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽 末端水平)。 (2)木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅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释放。 (4)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。 (5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到 达右下角为宜。 1.公式法 (1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点建立平面直角坐标系后,轨迹 上各点的坐标应满足y=ax2的关系(a是一个特定常量)。 (2)验证方法:用刻度尺测量几个点的坐标,分别代入y=ax2中求出常量a,看计算得到的a值在误 差允许的范围内是否相等。 2.图像法 建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的坐标分别计算出对应的y值和x2值,在坐标系中描 点,连接各点看是否在一条直线上。 知识点 1 知识点 2 判断平抛运动的轨迹是否为抛物线 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。 1.轨道的粗糙程度对该实验没有影响。 ( ) 每次小球从同一高度由静止滚下,所受摩擦力相同,到达槽口的速度相同,轨迹依然重 合,则轨道的粗糙程度不影响实验结果。 2.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等间距下降。 ( ) 小球运动位置的记录没有明确的要求,位置相对均匀即可。 3.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好。 ( ) 小球释放的初始位置并非越高越好,若是太高,导致水平抛出的速度太大,实验难以操作。 4.同一次实验中可以让小球每次从不同高度滚下。 ( ) 为保证同一次实验中小球从斜槽末端飞出的速度相等,必须保证小球每次从同一高度滚下。 5.实验中选用实心钢球和实心木球效果一样。 ( ) 为了减小空气阻力对小球的影响,要选择体积较小质量较大的小球,故选用实心钢球和实心木球效果不一样。 √ 疑难 情境破 疑难 探究平抛运动的特点 讲解分析 计算平抛运动的初速度 (1)由轨迹方程y= 可推出v0=x ,理论上,只要知道平抛轨迹上任一坐标点,即可求得平抛 初速度。由于实验误差的存在,一般需从轨迹上读取多个点,求得多个v0,再取平均值作为实 验测量值。 (2)知道了如图所示坐标纸上一部分平抛轨迹上的一些描点,还可这样求v0: 设小方格边长为L,相同的时间间隔为T(因水平方向间隔相同),根据匀变速直线运动的推论Δ y=L=gT2及v0= 可求得v0=2 。 典例 (1)平 ... ...
