学习目标：
1 ?平抛运动的条件及相应控制方法. 2. 判断运动轨迹長否長抛物线的方法. 3?知道测量初速度时需要测量的物理量 .
基础知识：
一、 实验目的
(1) 描绘物体做平抛运动的轨迹并分析其特点 . (2) 根据平抛运动的轨迹求平抛初速度. 二、 实验器材
斜槽、小球、木板、铅垂线、坐标纸、图钉、刻度尺、铅笔 (或卡孔)等.
三、 实验原理与设计
将斜槽等器材安装起来，小球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做平抛运 使小球每次都从斜槽上同一位置山静止释放，小球在空中做平抛运动的轨迹
设法用铅笔描出小球经过的位置.通过多次实验，在坐标纸上记录小球所 经过的多用平滑的曲线将各点连起来，从而得到小球做平抛运动的轨迹
1 .
根据平抛运动的公式X 「「一 「. 丨
四、实验步骤
(1) 用图钉把坐标纸钉在竖直木板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末 保持水平•
(2) 用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下 的竖直面平行且黑近，固定好木板.
(3) 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影 O,再利用铅垂线在纸上画出通过 0点的竖直线.
动. 相同.
个位置，端
落 点 (4) 将小球从斜槽上合适的位置山静止释放，使小球的运动轨迹大致经过坐 纸的右下角.
(5) 把笔尖放在小球可能经过的位置，如果小球运动中碰到笔尖，用铅笔在 标纸该位置画上一点.用同样的方法，从同一位置释放小球，在小球运动路线
标
坐
上描下若干点
五、数据分析
(1) 根据实验记录，在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹
(2) 在平抛运动轨迹上选取儿个水平间距相等的测量点，测出并计算相应物 量填入你设计的表格中. (3)
进行比较，猜想 像，验证你的猜想. 六、实验结论
物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动
观察描岀的轨迹，与你熟悉的曲线y与x的关系，作出歹一工 图
理
重难点理解：
判断平抛运动的轨迹是否抛物线
(1) 原理：若平抛运动的轨迹是抛物线， 则当以抛出点为坐标原点建立直角 系后，轨迹上各点的坐标具有尹二必
(2) 验证方法 方法一：代入法
用刻度尺测量儿个点的x、 y坐标，分别代入丁二血中求出常数。,看计算 得 到的a值在误差范围内是否为一常数.
方法二：图像法
建立丁 .%2坐标系，根据所测量的各个点的 x、y坐标值分别计算出对应丁值 的 工值，在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线 a值.
二.计算平抛运动的初速度 (1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)
在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移 度如因x=VQt.歹二加卩，故eo=
(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)
如图所示，在轨迹上任取三点/、B、C,使/、B间及B、C间的水平距离 相等， III平抛运动的规律可知，刃、
x及竖直位移y,就可求出 初速
的斜率即为
2
2
坐标
的关系，且同一轨迹上 a是一个特定 的值.
B间与B、C间所用时间相等,
设为 t,贝y MI=hBC— h.4B=gr 所以咛军
所以初速度卞
=x
hBL kiB -
典例1、在研究平抛运动的实验中，可以描绘物体做平抛运动的轨迹和求
物体的平抛初速度.实验简要步骤如下：
A. ____________________ 让小球多次从 位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列 位置. B.
安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端小球球心在 板上的投影点0和画出过点0的竖直线.检测斜槽末端是否水平的方法
平
是 ______ ?
C. _______________________________________ 测出曲线上某点的坐标 X、”用00= _____________________________________ 算出该小球的平抛初速 度.实验需要对多个点求DO的值，然后求它们的平均值.
D. 取下坐标纸，以0为原点，以竖直线为y轴，以垂直竖直线的方向为 x轴建 立坐标系，用平滑曲线画出平抛轨迹 .
(1) 上述实验步骤的合理顺序是 _________ (只排列序号即可). (2) 补充完整实验步骤.
［解析］(1)实验应该按照以下顺序进行： 首先安装器材，然后记录小球位置， 接 着描绘平抛轨迹，最后处理实验数据求初速度.所以合理顺序为BADC.
(2)实验描绘的是平抛运动的轨迹，要保证小球做平抛运动，且同一条平抛 运动 轨迹对应唯一的初速度，所以要求小球每次都从同一位置由静止滚下； 检 测斜槽末端 是否水平的方法是平衡法，即将小球静止放置在斜槽末端的不同位
看它是否滚动，若均不滚动说明已经水平；根据平抛运动规律可知
两式联立可得\"0=
x=W,
［答案］⑴BADC (2)同一平衡法
巩固练习:
1.
在“研究平抛运动”的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直 测的数据有()
A. 小球开始滚下的高度 B. 小球在空中飞行的时间
(多选)接
C. 运动轨迹上某点P的水平坐标 D. 运动轨迹上某点P的竖直坐标
2. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的 的边长均为5 cm,如果g取10 in's 2,部分，图中背景方格
那么:
(1) 照相机的闪光频率是 _________ Hz.
(2) 小球运动中水平分速度的大小是 _______ in's. (3) 小球经过B点时的速度大小是 _________ in's. ［答案］(1)10 (2)1.5
(3)2.5
3. 在“研究平抛物体运动”的实验中：
(1) 为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查 是 ______________________ .
(2) 小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖 直线作为x轴和y轴，竖直线是用 __________ 来确定的.
(3) 某同学建立的直角坐标系如图所示，假设他在安装实验装置和其余操作 时准确无误，只冇一处失误，即是
方法
■ ■ I H、 ! 工
___ : J If
1.
11
y
(4) ____ 该同学在轨迹上任取一点 M,测得坐标为(x,刀，则初速度的测量值 为 _______ ，测量值比真实值要 __________ (选填“偏大” “偏小”或“不变”).
［参考答案］:
1.CD
2?［解析］⑴因为X.4B=XBC所以tAB — tBC-在竖直方向上，由得 5X0.05-3X0.05=10T ,解得 T=0.1 s,故闪光频率为 10Hz?
2
X 3X05 ⑵水平分速度0=亍= 0.1 m/s = l? 5 m/s?
■空 c (5+3) X 0.05 ni/s20 ni/s
⑶叫=2A= 2X0.1 =. 又知切.\\ = 1?
所以 OB=7 诚\\ +
=-V1.524-2.02 ni/s = 2.5 m/s?
5 ni/s
3?［解析］⑴水平时小球处处平衡，放在槽口能静止不动； (2)用铅垂线确定 竖
直线最准确；(3)描绘的小球的运动轨迹时应是描绘球心的位置， 因此坐标原 点应在平 抛起点的球心位置，即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的 水平投彩点；⑷ 根据
x=vott y=务卢，两式联立得：會，因为坐标原点 靠下，造成y值偏小，从而eo 偏大.
答案(1)将小球放置在槽口处轨道上，小球能保持静止 (2)铅垂线 (3)坐标 原点应 该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点 (4) 创=小盘 偏大
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