高中物理必修2-第五章-第三節(jié)-實驗：研究平拋運(yùn)動

5、3實驗：研究平拋運(yùn)動“問題能激發(fā)我們?nèi)W(xué)習(xí)、去發(fā)現(xiàn)、去實驗、去觀察?！?--波普必修二第五章曲線運(yùn)動實驗探究探究點(diǎn)1、如何獲得平拋運(yùn)動的軌跡？探究點(diǎn)２、如何確定軌跡是否為拋物線？探究點(diǎn)３、如何根據(jù)已有的軌跡求出平拋的初速度？實驗器材實驗器材:斜槽、小球、木板、白紙〔可先畫上坐標(biāo)格〕、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。鐵架臺斜槽木板白紙小球鉛垂線【方案一】平拋運(yùn)動演示儀實驗步驟①安裝調(diào)整斜槽:②調(diào)整木板:③確定坐標(biāo)軸:④確定小球釋放點(diǎn):⑤描繪運(yùn)動軌跡:末端保持水平用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調(diào)整到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近,固定好木板;把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點(diǎn)O,O即為坐標(biāo)原點(diǎn),再利用鉛垂線在紙上畫出通過O點(diǎn)的豎直線,即y軸;選擇一個小球在斜槽上適宜的位置由靜止釋放,使小球運(yùn)動軌跡大致經(jīng)過白紙的右下角;本卷須知1、應(yīng)保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標(biāo)紙的木板豎直，并使小球的運(yùn)動靠近坐標(biāo)紙但不接觸。2、小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下，在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當(dāng)，使小球以適宜的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差。3、坐標(biāo)原點(diǎn)〔小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)〕不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時球心在木板上的水平投影點(diǎn)。OO′坐標(biāo)原點(diǎn)〔平拋起點(diǎn)〕探究2如何確定軌跡是否為拋物線？實驗的理論探究OxyxyMM1M2M31、軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)該滿足y=ax22、取一點(diǎn)M的坐標(biāo)代入方程可求出a值3、再在軌跡上任取其它的一些點(diǎn)，量出坐標(biāo)代入方程，求出不同的點(diǎn)的a值看看是否一樣，假設(shè)各組的a值差不多，那么說明軌跡是一條拋物線。探究3

如何根據(jù)已有的軌跡求出平拋的初速度？Oxy實驗的理論探究xyM2、由y=gt2/2求出時間1、在軌跡上取一個點(diǎn)量出它的水平位移x和豎直位移y3、由v0=x/t求出初速度思考：M應(yīng)該離原點(diǎn)較近還是應(yīng)該較遠(yuǎn)？

x擴(kuò)展探究：沒有記住原點(diǎn)

，能否求出平拋的初速度呢？取兩段相等的水平位移，那么兩段時間相同。由y2-y1=gt2可得出時間t;再由v0=x/t求出初速度。xxy1y2

y【方案二】水平噴出的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動的軌跡。使該

處的水的壓強(qiáng)始終等于大氣壓噴嘴〔比細(xì)管更細(xì)的硬管〕水平噴出的細(xì)水柱即為平拋運(yùn)動的軌跡。透明膠片研究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD在誤差允許的范圍內(nèi)，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的時間相等。豎直方向⊿h=aT2結(jié)論：平拋運(yùn)動……【方案三】頻閃照相例：右圖為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照相照片的一局部，圖中背景方格的邊長為5cm，如果取g=10m/s2，