物理實(shí)驗(yàn)平拋運(yùn)動(dòng)
物理實(shí)驗(yàn)平拋運(yùn)動(dòng)
平拋運(yùn)動(dòng)是高中物理實(shí)驗(yàn)中的一課,以下是小編整理的物理實(shí)驗(yàn)平拋運(yùn)動(dòng),歡迎參考閱讀!
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
。1)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).
。2)描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.
(3)根據(jù)描出的軌跡求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度.
2、實(shí)驗(yàn)原理
平拋運(yùn)動(dòng)可以看成兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成;一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度等于平拋物體運(yùn)動(dòng)的初速度,另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),在粗略地確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地確定出平拋運(yùn)動(dòng)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的若干不同位置,然后描出運(yùn)動(dòng)軌跡,測出曲線上任一點(diǎn)坐標(biāo)x和y,利用公式
和
就可以求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度.
3、實(shí)驗(yàn)器材
斜槽(附金屬小球)、木板及豎直固定的支架、白紙、圖釘、刻度尺、三角板、重錘、鉛筆.
4、探究過程
。1)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球松開,自由下落,A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),觀察到兩球同時(shí)落地,多次改變小球距地面的高度和打擊力度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察到兩球仍同時(shí)落地,這說明了小球A在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng).
說明:實(shí)驗(yàn)中可通過耳朵聽兩球落地的聲音是一聲還是兩聲來判斷是否同時(shí)落地.
。2)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
利用現(xiàn)有儀器裝配圖所示的裝置,鋼球從斜槽上滾下,沖過水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng).
(3)實(shí)驗(yàn)步驟
、侔研辈鄯旁谧烂嫔,讓它的末端伸出桌面外,調(diào)節(jié)斜槽末端,使其切線方向水平后,把斜槽固定在桌面上.
、谟脠D釘把白紙釘在木板上,把木塊沿豎直方向固定在支架上,使小球在斜槽末端水平拋出后的軌道平面與紙面平行.
③以斜槽末端作為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)O,在白紙上標(biāo)出O的位置,過O點(diǎn)用重垂線畫出豎直線,定為y軸.
、茏屝∏蛎看味紡男辈凵贤贿m當(dāng)位置由靜止?jié)L下,移動(dòng)筆尖在白紙上的位置,當(dāng)小球恰好與筆尖正碰時(shí),在白紙上依次記下這些點(diǎn)的位置.
、莅寻准垙哪景迳先∠聛,用三角板過O點(diǎn)作豎直線y軸的垂線,定為x軸,再將上面依次記下的一個(gè)個(gè)點(diǎn)連成光滑曲線,這就是平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡.
說明:①用平衡法檢查斜槽末端是否水平,即將小球放在斜槽末端附近的平直軌道上,若能使小球在平直軌道上任意位置靜止,就表明斜槽末端已調(diào)水平.
②用懸掛在槽口的重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直.
、坌∏蛎看伪仨殶o初速度地從槽上同一位置滾下.
、茏鴺(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn).
5、數(shù)據(jù)處理
(1)在平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn),測出它們的x、y坐標(biāo)值,記到表格內(nèi).
(2)把測到的坐標(biāo)值依次代入公式
求出小球平拋的初速度,并計(jì)算其平均值.
6、注意事項(xiàng)
。1)實(shí)驗(yàn)中必須保持斜槽末端水平.
。2)要用重垂線檢查木板、坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直.
(3)小球必須每次從斜槽上相同的位置自由滾下.
。4)實(shí)驗(yàn)時(shí),眼睛應(yīng)注視運(yùn)動(dòng)小球,并較準(zhǔn)確地確定小球通過的位置.
。5)要在斜槽上較大的高度釋放小球,使其以較大的水平速度運(yùn)動(dòng),從而減小相對誤差.
(6)要用平滑的曲線畫出軌跡,舍棄個(gè)別偏差較大的點(diǎn).
(7)在軌跡上選點(diǎn)時(shí),不要離拋出點(diǎn)過近,并且使所選取的點(diǎn)之間盡量遠(yuǎn)些.
7、誤差來源
。1)安裝斜槽時(shí),其末端切線不平而產(chǎn)生誤差.
。2)建立坐標(biāo)系時(shí),以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn),實(shí)際上應(yīng)是末端端口上的小球球心位置的投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn).
(3)數(shù)據(jù)測量時(shí)測量不準(zhǔn)確而產(chǎn)生誤差.
。4)確定小球位置不準(zhǔn)確而產(chǎn)生誤差.
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