1、教案实验:研究平抛物体的运动人教版教案实验:研究平抛物体的运动 人教版1基本测量工具和测量数据 (1)基本测量工具及其使用本实验仅需用毫米刻度尺测小球水平位移 x 和竖直位移 y,教案实验:研究平抛物体的运动人教版。 (2)测量数据的有效数字因为实验中取用的 g 值通常有 3 位有效数字,测量长度若以米为单位,有效数字的末位应在毫米位,即有 4 位有效数字。2实验条例与点拨 实验目的( 1)学习描绘曲线运动轨迹的方法( 2)测定平抛小球的初速度,巩固对平抛运动性质的认识 实验器材 J2135-1 型碰撞实验器(斜槽轨道)金属小球白纸有孔卡片平木板铅笔图钉 4 枚刻度尺竖直固定木板的支架小铅锤点
2、拨:小铅锤仅用作校准平木板是否竖直和在木板上作竖直线,不同于碰撞实验中的作用。实验原理运用平抛运动的规律:水平方向 x=v0t,竖直方向 y=gt2/2,两个分运动合成可得轨迹方程 y=gx2/2v02;可得初速 v0=xg。 2y实验步骤( 1)用图钉把白纸钉在竖直的木板上,如图 1。 点拨:如果木板不铅直将影响球的飞行,可能相撞或摩擦,因此要用铅锤线校准。( 2)在紧靠木板的左上角固定斜槽。点拨:固定斜槽时要使其末端切线水平,确保小球飞图1出作平抛运动,可将小球置于平轨部分,若球随遇平衡即可。( 3)确定小球飞出时的初始位置即坐标原点 O,并过 O 用铅锤线描出 y 轴竖直方向。 点拨:坐
3、标原点(即小球做平抛运动的起点)是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点 O,如图 2 所示,即 O 点在水平槽口端点正上方 r 处。( 4)把第一文库网事先做好的带孔的卡片用手按在竖直木板上,调节卡片位置,使槽上滚下的小球正好从卡片孔穿过,用铅笔记下小球穿过孔时的位置,如图 1 所示。点拨:小球每次应在相同的适当高度从斜槽上滚下,在斜轨上释放小球不宜用手指,而要用斜槽上的球夹或挡板(如尺子) ,这样做重复性好,能确保每次的初速相同。( 5)取下白纸,以 O 点为原点再画一条水平向右的 x 轴, (与v图 21方向相同)( 6)根据记下的小球穿过孔的一系列点的位置,画出平滑曲线即为小球做平抛
4、运动的轨迹。( 7)在曲线上(轨迹上)选取距 O 点远些的点测出它们的坐标(x,y) ,填入表中来计算球的初速度,最后取平均值,教案教案实验:研究平抛物体的运动人教版(http:/)。点拨:计算初速度不取用由卡片描的点,而重新在画出的 x 轴上由 O 起取出几个等距离的点,再由轨迹曲线测量出各点所对应的下降高度,看这些高度的比值是否近似等于 1:4 :9:这样做,一是验证了平抛运动的性质,二是减少计算的麻烦和减小结果的误差。2点拨(1):小球从同一高度滑下而算出的初速度不同,引起误差的原因可能是: 重做实验时竖直木板位置发生改变,使描出原点 O 发生变化。 重做次数太少,描绘的点子太稀,轨迹不
5、平滑,使所选坐标点发生偏差。 卡片的孔太大,每次描点坐标发生偏差。 用直尺测 x,y有误差。 槽口末端未保持水平,使算出 v0 偏小。实验中易混的是:y-x 轨迹图象与竖直方向的位移时间图象 y-t,如图 3 所示。易错的是:小球抛出的初始位置即 y-x 坐标系的原点 O 的定位。易忘的是:小球每次在相同的高度滚下,板子不能移动,忘记初始位置。 图 3点拨(2):某同学做研究平抛物体的运动实验,只用铅笔准确地描出小球经过空间三点 A、B、C 的位置,但忘记初始位置O,如图 4,他取下图纸先过 A 作平行纸边缘的 x 轴,再过 A 作y 轴垂直,测出图中几个数据,则根据图中数据仍可求出小球的初速
6、度和小球初始位置(g 取 10 米/秒 2)2图 4根据 y=gT2 求出时间间隔 T=0.1 秒 根据 x=v0T 求出 v0=1米/秒根据(vAy+vBy)/2,T=0.15 和 vBy-vAy=gT 得 vAy=1 米/秒根据 y=vAy2/(2g)得 x0=v0T=0.1 米,即 v0=1 米/秒 O 点(-0.1 米,-0.05 米) 。 实验结论平抛实验中小球作平抛运动轨迹是抛物线,其平抛初速度 3巩固练习( 1)在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施减小误差? A斜槽轨道必须光滑 B斜槽水平轨道必须水平 C每次要平衡摩擦力D小球每次应从斜槽同一高度释放( 2)火车车厢在水平
7、长直轨道上以速度 v 作匀速直线运动,车上有人相对车厢以 u 的速度向与列车相反的方向水平抛出一个小球。已知 vu,则: 地面上的观察者看到小球的运动轨迹应是图5 中哪一个?车上的观察者看到小球的运动轨迹应是图 5 中哪一个? ( 3)水平匀速飞行的飞机上自由下落的物体,则地面上的观察者摄影,应是图 5 中的哪一个?飞机上的观察者摄影应是图 5 中的哪一个? 图5( 4)图 6 为平抛小球闪光照片,闪光频率为每秒 20 次,则由照片求出球的初速度为 A0.33m/s B1.00m/s C1.50m/s D0.38m/s( 5)图 7 是一个用硬纸做成的大圆筒,把它安装在转速为 n的玩具电机的轴上,然图6 后把枪口垂直轴线对准圆筒射击弹丸,发现圆筒上留下两个弹洞,一位同学测出两弹洞所夹的圆心角 和筒直径 D,另一个同学测出两个弹洞间的弧长l,则他们两人所求弹丸的速度 v0 各为多少?(设 图 73