第2章 4平抛运动实验 学案 —2020-2021学年鲁科版（2019）高一物理必修第二册

第二章 抛体运动 第三节 科学探究：平抛运动的特点 班级 学号 姓名 【知识梳理】 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其初速度。 二、实验原理 1．利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。 2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝ax2的形式(a是常量)，则轨迹是抛物线。 3．测出轨迹上某点的坐标(x、y)，根据x＝v0t，y＝eq \f(1,2)gt2得初速度v0＝xeq \r(\f(g,2y))。 三、实验器材 斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、铅笔(或卡孔)、刻度尺等。 四、实验步骤 1．安装调整 (1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外靠近木板左上角，轨道末端的切线水平。 (2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板上，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。 2．建立坐标系 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O，O点即为坐标原点；用铅垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴；画出水平向右的x轴。 3．确定小球的位置 (1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球经过的某一位置。 (2)让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地在坐标纸上描出小球通过的位置。 (3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。 4．描点得轨迹 取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球做平抛运动的轨迹。 五、数据处理 1．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线 在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3……向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3……用刻度尺测量各点的坐标(x，y)。 (1)代数计算法：将某点(如M3点)的坐标(x，y)代入y＝ax2求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标都近似成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。 (2)图像法：建立y-​x2坐标系，根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值，在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，若大致在一条直线上，则说明平抛运动的轨迹是抛物线。 2．计算初速度 在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B