平拋運動實驗
【實驗目的】
(1)用實驗的方法描出平拋運動的軌跡．
(2)根據平拋運動的軌跡求初速度．
【實驗原理】
(1)用描跡法畫出小球平拋運動的軌跡．
(2)建立座標系，測出軌跡上某點的座標 x、y，根據 x＝v0t、y＝gt2得初速度v0＝x.
【實驗器材】
斜槽、小球、方木板、鐵架臺、白紙、圖釘、鉛垂線、三角板、鉛筆及刻度尺
【實驗步驟】
(1) 安裝器材與調平：將斜槽放在水平桌面上，其末端伸出桌面外，調節末端使其切線水平後固定．
檢查斜槽末端是否水平的方法：將小球放在斜槽末端水平軌道的任意位置，小球都不滾動，則可認為斜槽末端水平．精細的檢查方法是用水平儀調整．
(2)用圖釘把座標紙釘在木板上，讓木板豎直固定，其左上方靠近槽口，用鉛垂線檢查座標紙上的豎線是否豎直，整個實驗裝置如圖所示．用鉛垂線把木板校準到豎直方向，使小球平拋的軌道平面與板麵平行，保證在重複實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變．
(3)建立直角座標系 xoy：以小球做平拋運動的起點 o 為座標原點，從座標原點 o 畫出豎直向下的 y 軸和水平向右的 x 軸．確定座標原點 o 的方法是：把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時小球的球心在座標紙上的水平投影點 o，即為座標原點(不是槽口端點)．
(4)確定小球位置：讓小球由斜槽的某一固定位置自由滾下，從 o 點開始做平拋運動．先用眼睛粗略估計小球在某一 x 值處(如x＝1 cm 或 2 cm 等)的 y 值，然後用鉛筆尖指著這個位置，讓小球從原釋放處開始滾下，看是否與鉛筆尖相碰，如此重複數次，較準確地確定小球通過的這個位置，並在座標紙上記下這一點．
(5)依次改變 x 值，用與(4)同樣的方法確定小球通過其他各點的位置．
(6)描點畫軌跡：取下座標紙，將(4)(5)中所描出的各點用平滑曲線連線起來，這就畫出了小球做平拋運動的軌跡曲線(所畫曲線可不通過個別偏差較大的點，但必須保持曲線平滑，不允許出現凹陷處)．
【注意事項】
(1)固定斜槽時，必須注意使通過斜槽末端點的切線保持水平，以使小球離開斜槽後做平拋運動．
(2)木板必須處在豎直平面內，與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，使小球的運動靠近圖紙但不接觸．
(3)在斜槽上設定位卡板，使小球每次都從定位卡板所確定的同一位置由靜止開始滾下，以保證重複實驗時，小球做平拋運動的初速度相等．
(4)應在斜槽上適當的高度處釋放小球，使小球能以適當的水平速度丟擲，其運動軌跡由圖板左上角到右下角，這樣可以充分利用座標紙，減小測量誤差．
(5)由平拋運動方程求小球平拋的初速度時，應選取在平拋運動軌跡上離座標原點 o 較遠的點的座標資料來進行計算，這樣既便於測量又減小了誤差．
【資料分析】
(1)判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線：
如圖所示，在 x 軸上作出幾個等距離的點 a1、a2、a3、…，把線段oa1 的長度記為l，則oa2＝2l，oa3＝3l，由a1、a2、a3、…向下作垂線，與軌跡的交點記為m1、m2、m3、….若軌跡是一條拋物線，則各點的 y 座標和 x 座標應該具有 y＝ax2的形式(a 是待定常量)，用刻度尺測量某點的 x、y 兩個座標值，代入y＝ax2 求出a.再測量其他幾個點的x、y座標值，代入y＝ax2，若在誤差範圍內都滿足這個關係式，則這條曲線是一條拋物線．
(2)求小球平拋的初速度 v0：
①所描繪的軌跡曲線上選取 a、b、c、d、e、f 六個不同的點，測出它們的座標值．
②將各點座標值代入v0＝x中，求出小球做平拋運動的初速度 v0.
③記錄各點求得的初速度，最後算出初速度 v0 的平均值，並做好記錄．
【誤差分析】
(1)安裝斜槽時，其末端切線不水平，造成小球並非做平拋運動，測量的資料不準確．
(2)建立直角座標系時，誤以斜槽末端埠位置為座標原點(實應以末端埠上的小球球心位置為座標原點)．
(3)小球每次從槽上開始滾下的位置不相同，使得平拋的初速度也不相同．
(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，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡．為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，你認為正確的是
a．通過調節使斜槽的末端保持水平
b．每次必須由靜止釋放小球
c．固定白紙的木板必須調節成豎直
d．每次釋放小球的位置必須不同
e．將小球經過不同高度的位置記錄在紙上，取下紙後，用直尺將點連成折線
(2)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時的起點位置，o 為物體運動一段時間後的位置，取為座標原點，平拋的軌跡如圖所示，根據軌跡的座標求出物體做平拋運動的初速度 v0m/s.(取 g＝10 m/s2)
(3)在「研究平拋運動」實驗中，用印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長 l＝1.6 cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的 a、b、c、d 所示，則小球的平拋初速度的計算式為 v0用 l、g 表示)，其值是________，小球在 b 點的速率為取兩位有效數字，g＝10 m/s2)
高中物理說課稿 《平拋運動》說課稿
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