（安徽适用）高考物理一轮复习要点提示 第4讲 实验 探究平抛运动的规律课件.ppt

四 实验步骤1 安装调平 将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上 其末端伸出桌面外 轨道末端切线水平 如图所示 2 建坐标系 用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角 把木板调整到竖直位置 使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近 把小球放在槽口处 用铅笔记下小球在槽口 轨道末端 时球心所在木板上的投影点o o点即为坐标原点 沿重垂线的方向画出过坐标原点的竖直线 作为y轴 过o点画出水平向右的x轴 3 确定球位置 将小球从斜槽上某一位置由静止滑下 小球从轨道末端射出 先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值 然后让小球由同一位置自由滚下 在粗略确定的位置附近利用带孔的硬纸板较准确地找出小球通过的位置 并在坐标纸上用铅笔记下该点 用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置 4 描点得轨迹 取下坐标纸 将坐标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轨迹 2 验证轨迹是抛物线 抛物线的数学表达式为y ax2 将某点 如b点 的坐标x y代入上式求出常数a 再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立 若等式对各点的坐标近似都成立 则说明所描绘得出的曲线为抛物线 六 误差分析1 斜槽末端没有调水平 小球离开斜槽后不做平抛运动 2 确定小球运动的位置时不准确 3 量取轨迹上各点坐标时不准确 七 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滚下 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 以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜 6 在轨迹上选取离坐标原点o点较远的一些点来计算初速度 实验原理和实验步骤 例1 在 探究平抛运动的运动规律 的实验中 可以描绘出小球平抛运动的轨迹 实验简要步骤如下 a 让小球多次从 位置滚下 记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置 b 按图安装好器材 注意 记下平抛初位置o点和过o点的竖直线 c 取下白纸 以o为原点 以竖直线为y轴建立坐标系 用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹 1 完成上述步骤 将正确的答案填在横线上 2 上述实验步骤的合理顺序是 解析 为保证小球的运动轨迹相同 应使小球每次做平抛运动的初速度相同 所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置滚下 安装器材时应注意使斜槽末端水平 方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置 答案 1 斜槽上的相同斜槽末端切线水平 方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 2 b a c 实验数据的处理 例2 1 在做 研究平抛运动 的实验时 让小球多次沿同一轨道运动 通过描点法画小球做平抛运动的轨迹 为了能较准确地描绘运动轨迹 下面列出了一些操作要求 将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 a 通过调节使斜槽的末端保持水平b 每次释放小球的位置必须不同c 每次必须由静止释放小球d 记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降e 小球运动时不应与木板上的白纸相接触f 将球的位置记录在纸上后 取下纸 用直尺将点连成折线 2 某同学在做 研究平抛运动 的实验中 忘记记下小球做平抛运动的起点位置o a为物体运动一段时间后的位置 根据右图所示 求出物体做平抛运动的初速度为 m s 解析 1 做平抛运动的实验时 斜槽末端必须水平 以保证小球做平抛运动 使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 以使小球在斜槽末端速度相同 调整方木板使其板面竖直且与小球的运动轨迹平行 使小球的运动靠近木板但不与木板接触 在描画小球运动轨迹时 应用平滑的曲线连点 偏离轨迹较远的点可舍去 答案 1 a c e 2 2 0 例3 某同学设计了一个研究平抛运动的实验 实验装置示意图如图所示 a是一块平面木板 在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽 图中p0p0 p1p1 槽间距离均为d 把覆盖复写纸的白纸铺在硬板b上 实验时依次将b板插入a板的各插槽中 每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放 每打完一点后 把b板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d 实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点 如图所示 1 实验前应对实验装置反复调节 直到 每次让小球从同一位置由静止释放 是为了 2 每次将b板向内侧平移距离d 是为了 3 在图中绘出小球做平抛运动的轨迹 解析 1 研究平抛运动的规律 首要的一点是使小球沿水平方向抛出 所以实验前要反复调节斜槽 使斜槽的末端处于水平状态 并使板a水平 插槽p0p0 垂直斜轨并在斜轨末端正下方 释放小球时 每次要使小球从斜槽的同一位置滑下的主要原因是为了使小球每次抛出时具有同样的水平初速度v0 2 实验过程中 竖直木板在后移d的同时也平向移动d 是为了让每次的小球落点不在记录纸面的竖直直线上 而在侧移了的平面上 使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离 由水平方向的匀速运动研究竖直方向的运动规