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曲线运动
实验探究:5.3 实验:探究平抛运动的特点
一、复习回顾:
1、平抛运动:
2、平抛运动的规律:
水平方向:
竖直方向:
。
物体以一定的水平速度抛后,只在重力作用下的运动。
不受力匀速直线运动
自只受重力的自由落体运动
1.能描出平抛运动的轨迹,证明轨迹是一条抛物线。
2.会计算平抛物体的初速度。
3.探究平抛运动的水平、竖直运动规律。。
4.经历探究的过程,掌握探究性实验的一般方法,养成严谨认真科学的实验态度。
二、实验目的
数码相机大多具有摄像功能,每秒拍摄约15桢照片.可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片.
【方案一】频闪照相
【方案二】
水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹
透明胶片
A
三、实验探究:
【方案三】:平抛运动演示仪
实验器材:
斜槽、小球、木板、白纸(可先画上坐标格)、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
测出曲线上的某一点的坐标x和y,利用公式 求出小球飞行时间t,再利用公式 ,求出小球的水平分速度 ,即为小球做平抛运动的初速度。
四、实验原理
利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线,建立坐标系。
五、实验步骤
1、安装调整斜槽:调整斜槽轨道,若小球能静止在水平轨道处,则表明水平已调好。用图钉把白纸钉在竖直板上
2、调整木板:用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。
3、确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O,O即为坐标原点。
保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下
4、描绘运动轨迹:移动挡板记录小球的多个位置
5、计算初速度:
x
y
五、注意事项有:
1.斜槽末端的切线必须水平。
2.方木板必须竖直放置,并使小球的运动靠近图板但不接触。
3.坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。
4.每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。
5.要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度,这样可使结果的误差较小。
例:如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm,g=10m/s2,则
(1)小球平抛的初速度vo= m/s
(2)闪光频率f= H2
(3)小球过A点的速率vA= m/s
A
B
C
1.5
10
1.8
4、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离ΔS相等的三点A、B、C,量得ΔS=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,利用这些数据,可求得:
(1)物体抛出时的初速度为 ;
(2)物体经过B时竖直分速度为 ;
(3)抛出点在A点上方高度为 。
解析: (1)先求T,据
求得:T=0.1s
=2m/s
(2)
=1.5m/s
(3)设抛出点在A点上方高度为h,下落到点A的时间为t,则有:
由此两式可求得h=0.0125m