【优化方案】高考物理总复习 第4章 实验五研究平抛物体的运动课件 大纲版.ppt

实验五研究平抛物体的运动 实验五研究平抛物体的运动 知识要点归纳 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练 知识要点归纳 实验目的1 描出平抛物体的运动轨迹 2 求出平抛物体的初速度 实验原理 实验器材斜槽 附金属小球 木板及竖直固定支架 白纸 图钉 刻度尺 三角板 重锤 铅笔 过程分析导引 一 实验步骤1 把斜槽放在桌面上 让其末端伸出桌面外 调节末端使其切线水平固定 2 在带有支架的木板上 用图钉钉好白纸 并让竖放木板左上方靠近槽口 使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行 如图4 5 1所示 图4 5 1 3 把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上 描出点o 过o用重垂线描出竖直方向 4 让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚下 在粗略确定的位置附近 用铅笔较准确地确定小球通过的位置 并记下这一点 以后依次改变x值 用同样的方法确定其他各点的位置 5 把白纸从木板上取下来 用三角板过o作与竖直方向垂直的x轴 将一系列所描的点用平滑的曲线连接起来 这就是小球平抛运动的轨迹 二 数据处理 求平抛小球的初速度 1 以o点为原点 水平方向为x轴 竖直向下方向为y轴建立坐标系 2 在平抛小球运动轨迹上选取a b c d e五个点 测出它们的x y坐标值 记到表格内 三 误差分析1 安装斜槽时 其末端切线不水平 2 小球每次滚下的初位置不尽相同 3 建立坐标系时 可能误将斜槽末端端口作为坐标原点 4 空气阻力使小球不是真正的平抛运动 四 注意事项1 实验中必须保持通过斜槽末端的切线水平 木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行 并使小球的运动靠近图板但不接触 2 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止滚下 即在斜槽上固定一个挡板 每次都从挡板位置释放小球 3 坐标原点 小球做平抛运动的起点 不是槽口的端点 应是小球在槽口时 球心在木板上的水平投影点 4 要在斜槽上适当的高度释放小球 使它以适当的水平初速度抛出 其轨迹由图板左上角到达右下角 要在平抛轨迹上选取距o点远一些的点来计算小球的初速度 这样可以减小测量误差 五 实验创新如图4 5 2甲所示 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 图甲中p0p0 p1p1 槽间距离均为d 把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板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 如图乙所示 将这些点用平滑的曲线连接起来就得到小球平抛的轨迹 图4 5 2 实验典例精析 d 记录小球位置用的木条 或凹槽 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 或方格纸 相接触f 将小球的位置记录在纸上 取下纸用直尺将点连成折线 解析 b选项中 每次释放小球的位置必须相同 以保证小球有相同的水平速度 d选项中 因平抛运动竖直分运动是自由落体运动 是加速运动 在相同时间里 随着运动的进行 位移越来越大 因此木条下降的距离不应是等距离的 在f选项中 应找出小球落点的中心位置 即取平均位置为小球的落点 以减小实验误差 连线要用尽量平滑的曲线连接各点 而不应连成折线 只有斜槽的末端保持水平 小球才具有水平初速度 其运动才是平抛运动 每次由静止释放小球 是为了使小球有相同的初速度 如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触 就会改变它的运动 便不是平抛运动了 故a c e选项正确 答案 ace 在研究平抛物体运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长l 1 25cm 若小球在平抛运动途中的几个位置如图4 5 3中a b c d所示 则小球平抛的初速度的计算式v0 用l g表示 其值是 取g 9 8m s2 图4 5 3 解析 因为平抛运动水平方向是匀速直线运动 又从题图中可知 a b c d相