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《高三物理一輪復習 實驗探究平拋運動導學案》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、2012屆高三物理一輪復習導學案四、曲線運動(5)實驗:探究平拋物體的運動【實驗目的】1.用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡。2.從實驗軌跡求平拋物體的初速度。【實驗原理】平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動:一個是水平方向的勻速直線運動,另一個是豎直方向的自由落體運動。令小球做平拋運動,利用描跡法描出小球的運動軌跡,即小球做平拋運動的曲線,建立坐標系,測出曲線上的某一點的坐標x和y,根據重力加速度g的數值,利用公式y(tǒng)=gt2/2,求出小球的飛行時間t,再利用公式x=vt,求出小球的水平分速度,即為小球做平拋運動的初速
2、度。【實驗器材】斜槽,豎直固定在鐵架臺上的木板,白紙,圖釘,小球,有孔的卡片,刻度尺,重錘線?!緦嶒灢襟E】1.安裝調整斜槽:用圖釘把白紙釘在豎直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法調整斜槽,即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處,能使小球________________________靜止,就表明水平已調好。2.調整木板:用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上,固定木板,使在重復實驗的過程中,木板與斜槽的相對位置保持不變。3.確定坐標原點O:把小
3、球放在槽口處,用鉛筆記下球在槽口時球心在圖板上的水平投影點O,O點即為坐標原點。4.描繪運動軌跡:使小球由斜槽的某一固定位置______________,由O點開始做平拋運動,用眼睛粗略地確定做平拋運動的小球在某一x值處對應的________________。5.計算初速度:以O點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸(過O點作y軸的垂線),并在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點,用刻度尺和三角板測出它們的坐標x和y,用公式__________和__________計算出小球的初速度v0,最后計算出v0的平均值
4、,并將有關數據記入表格內?!咀⒁馐马棥?.實驗中必須保持通過斜槽末端點的切線水平,方木板必須處在豎直面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行,并使小球的運動靠近圖板但不接觸。2.小球必須每次從斜槽上同一位置滾下。3.坐標原點(小球做平拋運動的起點)不是槽口的端點,應是小球在槽口時,球的球心在木板上的水平投影點。4.要在平拋軌道上選取距O點遠些的點計算球的初速度,這樣可使結果的誤差較小。【典型剖析】[例1](上海市嘉定區(qū)2008年4月模擬)(7分)(1)在做“研究平拋運動”的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫小球做
5、平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上__________。(A)通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平(B)每次釋放小球的位置必須不同(C)每次必須由靜止釋放小球(D)記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降(E)小球運動時不應與木板上的白紙相接觸(F)將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線(2)作出平拋運動的軌跡后,為算出其初速度,實驗中需測量的數據有__________和__________。其初速度的表達式為v0=__________。(3)
6、某學生在做“研究平拋運動”的實驗中,忘記記下小球做平拋運動的起點位置O,A為物體運動一段時間后的位置,根據圖示,求出物體做平拋運動的初速度為()A、1.0m/sB、10m/sC、2.0m/sD、20m/sABSH[例2](上海市長寧區(qū)2008年4月模擬)如圖所示,在研究平拋運動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時撞開輕質接觸式開關S,被電磁鐵吸住的與軌道末端等高的小球B同時自由下落.改變整個裝置的高度H和改變A球釋放時的初位置做同樣的實驗,發(fā)現A、B兩球總是同時落地.(1)該實驗現象揭示了A球在離開軌道后在__
7、________方向上分運動的規(guī)律;(2)該實驗裝置的設計思想所體現的物理思維方法和實驗方法是__________________和__________________.[例3](2006年上海物理)利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律,設計方案如圖6(a)所示,在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點到木板的距離OO’=h(h>L)。(1)電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是:____________。(2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,
8、O’C=s,則小球做平拋運動的初速度為v0________。(3)在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角q,小球落點與O’點的水平距離s將隨之改變,經多次實驗,以s2為縱坐標、cosq為橫坐標,得到如圖6(b)所示圖像。則當q=30°時,s為________m;若懸線長L=1.0m