1、实验:探究平抛运动的特点 学习目标:学习目标: 1.掌握实验方案的原理 2.设计不同实验方案 3.通过实验,了解平抛运动的特点 4.解决数据处理、注意事项等问题 实验:探究平抛运动的特点 一、实验原理、思路一、实验原理、思路 根据运动的分解:可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运 动和竖直方向的分运动 实验:探究平抛运动的特点 二、方案一:分别研究水平和竖直方向分运动规律二、方案一:分别研究水平和竖直方向分运动规律 1.探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)如图所示,用小锤击打弹性金属片后,A球做 平抛运动;同时B球被释放,观察两球的运动轨迹,听 它们落地的声音。 (2)改变小球距地面的高度和小
2、锤击打的力度,即 改变A球的初速度,发现两球同时落地,说明平抛运动 在竖直方向的分运动为自由落体运动 实验:探究平抛运动的特点 2.探究平抛运动水平分运动的特点 (1)如图所示,安装实验装置,使斜槽M末端水平,使固定的背 板竖直,并将一张白纸和复写纸固定在背板上,N为水平装置的可 上下调节的向背板倾斜的挡板 (2)让钢球从斜槽上某一高度滚下,从末端飞 出后做平抛运动,使小球的轨迹与背板平行.挤压 复写纸,在白纸上留下印迹钢 实验:探究平抛运动的特点 2.探究平抛运动水平分运动的特点 (3)上下调节挡板N,进行多次实验,每次使钢球从斜槽上同一 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滚下,在白纸上记
3、录钢球所 经过的多个位置 (4)以斜槽水平末端端口处小球球心在木板上 的投影点为坐标原点O,过O点画出竖直的y轴和水 平的x轴 实验:探究平抛运动的特点 2.探究平抛运动水平分运动的特点 (5)取下坐标纸,用平滑的曲线把这些印迹连接起来,得到钢 球做平抛运动的轨迹 (6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特 点,在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y的点,即 各点之间的时间间隔相等,测量这些点之间的水平 位移,确定水平方向分运动特点 实验:探究平抛运动的特点 2.探究平抛运动水平分运动的特点 (7)结论:平抛运动在相等时间内水平方向位移相等,平抛运 动水平方向为匀速直线运动 实验:探究平抛运动的特
4、点 3.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)背板必须处于竖直面内,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 实验:探究平抛运动的特点 3.注意事项: (4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时钢球球心在 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 实验:探究平抛运动的特点 4.误差分析 (1)安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜槽后 不做平抛运动 (2)建立坐标系时,坐标原点的位置确定不
5、准确,导致轨迹 上各点的坐标不准确 (3)小球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出 现误差 (4)确定小球运动的位置时不准确,会导致误差 (5)量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差 实验:探究平抛运动的特点 5.注意事项 (1)斜槽安装: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,将其向两边各轻轻拨动一次,若没有明 显的运动倾向,斜槽末端的切线就水平了 (2)方木板固定: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 实验:探究平抛运动的特点 5.注意事项 (3)小球释放 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下 小球开始滚下的位置高度要适中,以
6、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 实验:探究平抛运动的特点 5.注意事项 (4)坐标原点: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)初速度的计算: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:探究平抛运动的特点 方案二:喷水法 如图所示,倒置的饮料瓶内装有水,瓶塞内插着两根两端开口 的细管,其中一根弯成水平,且加上一个很细的喷嘴。水从喷嘴中 射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹将它 描在背后的纸上,进行分析处理 实验:探究平抛运动的特点 方法三:频闪照相法 数码照相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片 将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动 轨迹