實驗《研究平拋物體的運動》

《實驗《研究平拋物體的運動》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《實驗《研究平拋物體的運動》（3頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、《研究平拋物體的運動》學習材料 教學目的： 1．用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡； 2．從實驗軌跡求平拋物體的初速度. 實驗器材： 平拋運動實驗器(包括支架、斜槽、圖板、鐵夾子)坐標紙、小球、重垂線、刻度尺、鉛筆 實驗原理： 拋物體的運動可以看作水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動。建立以拋出點O為坐標原點的平面直角坐標系(取初速度V0方向為x軸正方向，重力方向即豎直向下為y軸正方向。）,用描點法描出小球的運動軌跡，測出軌跡上某一點的坐標（X，Y）利用公式，求出小球的運動時間，再利用公式X= V0t求出初速度 實驗步驟： 1、把平拋運動實驗儀器放在桌面

2、上，并把坐標紙夾在圖板上，調節(jié)實驗器底部的螺絲,使斜槽的水平部分水平.同時，借助重垂線，通過調節(jié)底板螺絲使圖板位于豎直面上，且使坐標紙的豎直線沿豎直方向（必要時應適當調整坐標紙位置）。 2、選定小球離開斜槽末端時所在的位置為坐標原點O，從坐標點畫出豎直向下的Y軸與水平向右的X軸。 3、使小球由斜槽上的某一固定位置自由滾下，并由O點開始做平拋運動，先用眼睛粗略地確定出小球在某一X值處的Y值，然后使小球從原來開始滑下時的位置自由滾下，在粗略確定的位置附近,用鉛筆較準確地確定小球通過的位置，并在坐標紙上記下這一點. 4、重復步驟3確定小球通過的其它位置（每次都應使小球從斜槽上的同一位置自由滾下

3、) 5、取下坐標紙，根據描出的一系列位置，用平滑曲線描出小球做平拋運動的軌跡. 6、在軌跡上選取距O點遠些的3個點A、B、C，用毫米刻度尺測出各點的橫坐標X和坐標軸Y，并記在下表中: X Y A點 B點 C點 D點 E點 F點 7、利用公式，由各組測量值分別求出小球做平拋運動的初速度，最后求出V0的平均值,并記在上表中。 注意事項: 1、應使斜槽的水平槽的水平槽部分水平，這樣才能使小球離開斜槽時的速度沿水平方向，以確保小球做平拋運動.檢查方法:看小球是否能靜止在水平槽末端附近的

4、任何位置。 2、小球每次應從斜槽上的同一位置自由滾下。這樣做才能使小球每次做平拋運動的初速度相同。 小球開始滾下的位置應適當,使其軌跡能從圖板的左上角至右下角，以減小測量過程中產生的誤差. 3、圖板應處在豎直面內，并使小球的運動靠近圖板但不接觸。 4、實驗過程中要保持儀器及坐標紙的位置不發(fā)生改變. 5、坐標原點(小球做平拋運動的起點)不是槽口的端點，應是小球在槽口時，球的球心在木板上的水平投影點,即端點上r（小球半徑）處。 6、應取距O點較遠的點計算小球做平拋運動的初速度，以減小實驗誤差. 思考題: 1、在實驗過程中小球與斜槽之間的摩擦力對實驗誤差是否有影響? 2、描

5、出平拋運動的軌跡后,為計算其初速度，需測量的數據有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,小球初速度的計算式V0=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 3、實驗過程中采用由多個點分別得出小球做平拋運動的初速度，進而取它們的平均值作為測量結果，這樣做的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4、實驗過程中，應使小球每次都從斜槽上的同一位置自由滾下的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，應使水平槽部分沿水平方向的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿. 0 Y/cm 32.0 19.6 A X/cm 49.0 44.1 B 5、右圖是平拋運動的實驗過

6、程中描出的小球運動軌跡及測量出的一些數據,根據給出的數據，計算平拋運動的初速度(圖中O點為平拋運動的起點) ★例：某學生在“研究平拋運動的實驗”的實驗中,忘記記下小球做平拋運動的起點位置O,A點為物體運動一段時間后的位置,右圖為小球運動軌跡的一部分，根據右圖中的數據求出物體做平拋運動的初速度V0（g取10m/s2) A Y/cm 20 15 B X/cm 40 40 C 解：A點至B點及B點至C點的水平位移相等，可見A點至B點及B點至C點的時間相等（設為T） ∵平拋運動在豎直方向上的運動是自由落體運動 ∴豎直方向上兩段連續(xù)相等時間內的位移，、之差等于（a=g) 即-= ∴ 0.25—0.15=10 解得T=0.1s 初速度 ★小球從同一高度滑下而算出的初速度不同，引起誤差的原因可能是： ①重做實驗時坐標紙位置發(fā)生改變,使描出的各點跡位置發(fā)生變化. ②重做次數太少，描繪的點子太稀，軌跡不平滑，使所選坐標點發(fā)生偏差。 ③每次描點坐標發(fā)生偏差。 ④用直尺測x，y有誤差。 ⑤槽口末端未保持水平，使算出V0偏小。 - 3 -