一种可快速准确描绘平抛运动轨迹的实验装置
- 格式:pdf
- 大小:1.01 MB
- 文档页数:2
平抛运动实验装置及方法一、实验装置:平抛运动实验通常需要以下装置:1. 平台:提供平整的实验台面,用于放置实验器材。
2. 竖直杆:固定在平台上,用于支撑其他实验器材。
3. 支架:固定在竖直杆上,用于支撑抛体装置。
4. 抛体装置:包括一个可调节的抛体支架和一个可调节的抛体发射装置。
5. 测量装置:包括一个水平测量器和一个垂直测量器。
二、实验方法:1. 实验前准备:(1)将平台放置在水平的地面上,确保实验台面平整。
(2)调整竖直杆的高度,使其与平台垂直,并将其固定在平台上。
(3)在竖直杆上固定支架,并调整支架的位置,使其与竖直杆垂直。
(4)将抛体支架安装在支架上,并调整其位置,使其与支架垂直。
(5)将抛体发射装置安装在抛体支架上,并调整其位置和角度,使其符合实验要求。
2. 实验过程:(1)调整抛体发射装置的角度和力度,使抛体能够水平抛出。
注意,实验时需要保证抛体发射装置的角度和力度保持一致,以保证实验的准确性。
(2)将抛体放置在抛体发射装置上,并用手稳定抛体。
(3)观察并记录抛体的水平方向的位移和垂直方向的位移。
(4)根据实验数据,计算抛体的初速度和抛体在不同时间点的水平位移和垂直位移。
3. 数据处理:(1)绘制抛体的水平位移-时间图和垂直位移-时间图。
(2)根据抛体的水平位移-时间图,计算抛体的水平速度和水平加速度。
(3)根据抛体的垂直位移-时间图,计算抛体的垂直速度和垂直加速度。
(4)根据抛体的初速度、水平速度、垂直速度和加速度,计算抛体的运动轨迹、飞行时间、水平射程等物理量。
4. 注意事项:(1)在实验过程中,保持实验环境的稳定,避免外界因素对实验结果的影响。
(2)实验时要注意安全,避免抛体伤及实验者或周围人员。
(3)实验结束后,清理实验现场,归还实验器材,并妥善保存实验数据。
通过上述实验装置和方法,可以进行平抛运动实验,并通过数据处理得到抛体的运动轨迹、速度和加速度等物理量。
这些实验结果可以用于验证平抛运动的基本规律,并进一步研究和探索相关的物理现象和规律。
描迹法探究平抛运动规律的实验器材和步骤
实验器材:斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等.
实验步骤:
①安装斜槽轨道,使其末端保持水平;
②固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平行,坐标纸方格横线呈水平方向;
③以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y轴;
④让小球从斜槽上适当的高度由静止释放,用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置;
⑤重复步骤4,在坐标纸上记录多个位置;
⑥在坐标纸上作出x轴,用平滑的曲线连接各个记录点,得到平抛运动的轨迹;
⑦在轨迹上取几个点,使这些点在水平方向间距相等,研究这些点对应的纵坐标y随时间变化的规律。
运用此轨迹,若已知水平方向上的运动特点,可分析竖直方向上的运动特点,若已知竖直方向上的运动特点,可分析水平方向上的运动特点。
比如,若在竖直方向上物体做初速度为零的匀加速运动,必然是连续相等的时间内位移之差Δy等于常数,即Δy=gΔt2,从物体
抛出计时,连续相等的时间内的位移y
Ⅰ、y
Ⅱ
……之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
实验过程注意事项:
①保证斜槽末端的切线水平,方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行,并使小球运
动时靠近木板,但不接触;
②小球每次都从斜槽上同一位置滚下;
③小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,应是小球在槽口时球的重心在木板上的水
平投影点;
④小球在斜槽上开始滚下的位置要适当,以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右
下角。
思考关于教材中参考案例中几个实验装置及操作
①如何保证物体的运动是平抛运动,即初速度水平?
②如何得到轨迹线?
③怎样使水平初速度大小不变?
(例2)。
平抛运动实验测量物体的平抛运动轨迹平抛运动是物理学中的基本运动之一,它是指物体在初速度不为零的情况下,沿水平方向以一定角度抛出后,在重力作用下进行的运动。
通过实验测量,我们可以准确地确定物体的平抛运动轨迹,以及对其运动参数进行分析和计算。
实验设备和原理:实验中要用到的设备包括平抛器、测量尺、计时器等。
平抛器是一个固定在桌面上的装置,它可以通过调整发射角度和初速度来模拟不同的平抛运动情况。
测量尺用于测量物体在运动中的位置,计时器则用于测量物体的运动时间。
实验过程:1. 调整平抛器:将平抛器固定在桌面上,并通过调节装置调整发射的角度和力度,使得发射角度和初速度可以进行合适的调节。
2. 发射物体:选择一种合适的物体,例如小球或圆盘等,将其放置在平抛器的发射口上,并确保物体处于放置状态。
3. 记录数据:当准备就绪后,用手控制触发装置使物体从平抛器上抛出,同时启动计时器。
在物体运动的过程中,用测量尺测量物体在每个时间点的水平位移,并记录下来。
4. 多次实验:为了提高测量的准确性,需要进行多次实验,并记录下每次实验的测量数据。
实验数据处理:通过实验测量得到的数据,我们可以进行数据处理以得到物体的平抛运动轨迹和其他相关参数。
1. 位移-时间图:将实验中测量得到的物体位移与时间数据绘制成位移-时间图。
在图中,时间作为横轴,位移作为纵轴,连接每个时间点上的位移数据,即可得到物体的平抛运动轨迹。
2. 速度-时间图:通过位移-时间图可以得到物体在不同时间点的速度。
由于平抛运动是自由落体运动的水平分量,所以物体在运动过程中速度是逐渐增大的。
将速度数据绘制成速度-时间图可以更直观地观察物体的速度变化情况。
3. 确定初始速度和初速度:通过测量物体在实验开始时的初速度和运动过程中的速度,可以准确地确定物体的初始速度和初速度。
4. 计算运动参数:根据得到的数据和图形,可以计算出物体的飞行时间、水平位移、最大高度等运动参数。
实验注意事项:在进行平抛运动实验时,需要注意以下几点:1. 实验环境:保持实验环境的稳定,避免外界干扰,如空气流动、震动等,以保证实验结果的准确性。
五、研究平抛运动1、用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”的实验?(1)安装实验装置的过程中,斜槽M的末端切线必须是水平的,这样做的目的是____ A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)实验中,为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹,下列操作,你认为正确的是__;A.每次释放小球的位置可以不同B.每次必须由静止释放小球C.记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降D.小球运动时不应与背板上的白纸(或方格纸)相接触E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将位置点连成折线2、某物理兴趣小组在研究平抛运动规律的时候用到了如图所示的装置,将正方形白板竖直放置,管口固定在白板的左上角,反复调整使水流以3.0m/s的速度水平喷出。
测得水流落在白板右边的落点距离右上角0.76m,白板的边长为1.2m。
(1)水流喷到白板右边需要____________s;(2)请写出验证喷出水流后在竖直方向上是匀加速运动的方法______________________;1 / 14(3)若不考虑空气阻力,根据以上测得数据,可求出当地重力加速度g =___________m/s 2。
(结果保留2位有效数字)3、“研究平抛运动”的实验装置如图1所示。
(1)本实验还需要用到的器材是______(本小题仅有一个正确选项);A .秒表B .天平C .刻度尺D .打点计时器(2)关于本实验,下列不必要的操作是____(本小题仅有一个正确选项);A .将木板竖直放置B .选用尽可能光滑的斜槽轨道C .调整斜槽末端切线水平D .每次使小球从斜槽上相同位置释放(3)按图1正确安装实验装置后,若某同学用频闪相机记录的小球抛出后的位置如图2所示,为减小实验误差,他在实验中应调整的操作是___(本小题仅有一个正确选项);A .换用质量更大的球B .重新调整斜槽末端切线水平C .减小频闪相机的闪光频率D .降低小球在斜槽轨道上释放放置的高度(4)正确实验所描绘出的平抛运动轨迹如图3所示,O 为抛出点。
5.3实验:研究平抛运动课堂讲解:一.实验目的1、能根据运动轨迹分析实验数据,求出平抛物体的初速度。
二.实验原理1、运用平抛运动的规律:水平方向:0x v t =,竖直方向:三.实验器材斜槽、小球、铁架台、方木板、重锤和细线、米尺和三角板、铅笔、坐标纸、图钉四.实验步骤1、用图钉把坐标纸钉在竖直的方木板上。
如果木板不铅直将影响球的飞行,可能相撞或摩擦,因此要用铅锤线校准。
2、在紧靠木板的左上角固定斜槽。
固定斜槽时要使其末端 ,确保小球飞出作 ,可将小球置于平轨部分,若球平衡即可。
3、确定小球飞出时的初始位置即坐标原点O ,并过O 用铅锤线描出竖直线即y 轴。
坐标原点(即小球做平抛运动的起点)是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点O ,即O 点在水平槽口端点正上方r 处。
4、把事先做好的带孔的卡片用手按在竖直木板上,调节卡片位置,使槽上滚下的小球正好从卡片孔穿过,用铅笔记下小球穿过孔时的位置。
小球每次应在 从斜槽上由 开始滚下,在斜轨上释放小球不宜用手指,而要用斜槽上的球夹或挡板(如尺子),这样做重复性好,能确保每次的 相同。
5、取下白纸,以O 点为原点再画一条水平向右的x 轴(与υ0方向相同)。
6、根据记下小球穿过孔的一系列点的位置,画出平滑曲线即为小球做平抛运动的轨迹。
五.数据处理1、计算平抛物体的初速度:在曲线上(轨迹上)选取距O 点远些的点测出它们的坐标(x ,y ),填入表中来计算球的初速度,最后取平均值。
六.实验结论平抛实验中小球作平抛运动轨迹是 线,其平抛初速度 。
七.注意事项1、安装斜槽时,其末端切线要保证水平,否则会造成小球并非做平抛运动,测量的数据不准确。
2、建立直角坐标系时,斜槽末端端口位置并不是坐标原点(实际上应以末端端口上的小球球心位置为坐标原点)。
3、小球每次从槽上开始滚下的位置应相同,使得平抛初速度相同。
八.利用水平方向等距三点求平抛运动的初速度和抛出点坐标。
步骤:课堂巩固练习:1.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平) 时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动2(多选).在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的( )A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B.选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹3.在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( )A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种小球都可以4.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( ) A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线5(多选).下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大( )A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远6(多选).数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( ) A.只要测出相邻三照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻三照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上运动特点C.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上运动特点D.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上运动特点7(多选).在做“探究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹.下面列出了一些操作要求,将正确的选项前面的字母填在横线上________.A.调节斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线8.某同学做平抛物体运动的实验时,用带孔的硬纸卡来确定小球位置,如图所示,下面实验步骤正确的排列顺序是__________.A.把钢球从斜槽上的某点释放,它飞出后开始做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰从小孔中央通过,然后对准孔中央在白纸上记下一个点B.把小球放在斜槽末端,以球心位置作为平抛运动起点O,在白纸上标出O点位置C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线OxD.用光滑曲线把记录到小球通过位置的若干点连接起来,得到平抛运动的轨迹E.从斜槽上相同位置释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点F.在轨迹上取几个不同的点,测出它们的坐标x和y,利用g值,求出初速度再取平均值G.利用重锤线画出竖直线OyH.把白纸用图钉固定在竖直木板上,把小球放在斜槽末端水平部分,调整到小球不滚动,再固定斜槽9.在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球的初速度的计算公式为v0=__________(用L、g表示),其值是__________(取g=9.8 m/s2).10.利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断:MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点与木板间的距离OO′=h(h>L).(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是_____________________________________.(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落在木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度v0为________.(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向间的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标,得到如图乙所示图象,则当θ=30°时,s为________m.11.在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=5.02 cm,B、C间距离y2=14.82 cm.请回答以下问题(g=9.80 m/s2)(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?_______________________________________________________________________________ ______________________________________.(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=________.(用题中所给字母表示)(3)小球初速度的值为v0=________ m/s.课后作业:1(多选).在“研究平抛运动”的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有() A.小球开始滚下的高度B.小球在空中飞行的时间C.运动轨迹上某点P的水平坐标D.运动轨迹上某点P的竖直坐标答案CD2(多选).(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.A.停表B.坐标纸C.天平D.弹簧秤E.重垂线(2)实验中,下列说法正确的是________.A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端可以不水平D.为使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E.为了比较准确地找出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点都连接起来3.两个同学根据不同的实验条件,进行了“研究平抛运动”的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,使A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明____________________________________________________________________________________________________________________________________(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明____________________________________________.4.在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________.(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用________来确定的.(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,只有一处失误,即是_____________________ _______________________________________.(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为________________,测量值比真实值要________________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).5.(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.如图所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,然后切断电磁铁C的电源,使一个小铁球从轨道A射出,并在射出时碰到碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球,两铁球同时落到地面.这个实验()A.只能说明上述规律中的第①条B.只能说明上述规律中的第②条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律(2)做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动一段时间后着地.一架相机通过多次曝光,拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片,如图所示(虚线为正方形格子).已知汽车长度为3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,第三个像是刚好着地的时刻,由照片可以推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s,高台离地面的高度为________m.(取g=10 m/s2)6. 某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度.在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度.下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺(图中P点为重锤的投影位置),其中可能正确的是()7.如图所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度.(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________和________________,然后由公式________________求出k的平均值.(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到________(选填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________________和________________,再由公式________________求出初速度的平均值.8.某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取10 m/s2)(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1-y2|=________m,|y1-y3|=________m,|x1-x2|=________m.(保留两位小数)(2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用(1)中读取的数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s,小球抛出后的水平速度为________m/s.9. 在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则(1)求小球平抛运动的初速度的计算式(用L、g表示),其值是多少?(2)a点是平抛小球抛出点的位置吗?如果不是,那么抛出点的位置怎样确定?。
自制平抛运动实验演示仪
郭来有
【期刊名称】《中小学实验与装备》
【年(卷),期】2009(019)002
【摘要】在中学物理课本中,平抛运动实验的做法有多种,但是,除了闪光照像的方法外,其它方法都没法准确地描绘出平抛运动的轨迹,不能利用平抛运动轨迹中的点来分析平抛运动的规律,实验存在着不能深入研究平抛运动规律的缺限。
现在介绍一种自制的实验仪器。
能够较准确地用描点法画出做平抛运动物体的运动轨迹,而且设备造价低,趣味性强,实验效果好,教师和学生可以自己制作,自己操作。
既能培养学生的动手能力,又能帮助学生深刻地理解和掌握平抛运动规律,下面将制作这种实验仪器的方法介绍给大家。
【总页数】2页(P28-29)
【作者】郭来有
【作者单位】河南省鹤壁市工贸学校,458000
【正文语种】中文
【中图分类】G62
【相关文献】
1.平抛运动演示仪的自制与创新 [J], 史香川;丁庆红
2.学生自制教具要在“做”中学——研制平抛运动演示仪的体会 [J], 张勇;文波
3.平抛运动演示仪的自制与实验创新 [J], 袁小堂
4.平抛运动演示仪的自制与实验创新 [J], 袁小堂
5.平抛运动演示仪的创新与自制 [J], 刘慧娟;马晓光
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《用激光光源演示光的干涉和衍射》湟中县第二中学实验设计:张承品第29届全国青少年科技创新大赛科技辅导员科技实验项目用激光光源演示光的干涉和衍射平抛运动是高中物理新教材必修课2中的很重要的主干知识,其动力学特征是只受重力作用,运动学特征是水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体运动,是一种典型的匀变速运动,其研究方法就是在这两个方向进行运动的合成与分解。
理解和掌握本节知识,有助于学生学习以后的知识,掌握这种方法有助于研究其他的或更复杂的曲线运动,因此这节课在高中物理中有较高的地位,而做好课堂演示试验和学生的探索或验证性试验也是至关重要的。
传统的演示仪器主要有两类,一是平抛竖落仪,是让两个球同时在水平方向和竖直方向分别作匀速直线运动和自由落体运动,主要是让学生知道两种运动在竖直方向运动时间相同,从而说明水平抛出的小球在竖直方向自由落体运动;二是平抛运动演示仪,它主要用来定量验证平抛运动的两个分运动,在此基础上求出平抛运动物体的初速度。
本人设计的简易水流式平抛运动演示实验仪是上述实验中的第二种试验,是在原来试验器材的基础上稍加进行了改进,去掉了斜槽轨道,轨道部分由导管和注射器针头替代,也可以用医用点滴系统代替,而平抛运动的小球由水替代,可看成有无数个由针头射出的体积很小速度相同的小球组成,优点是同一轨迹不需反复试验描点,初速度稳定不变,描迹快,一气可成,还可定性演示各类抛体运动的轨迹。
一、主要的仪器器材铁架台(自带长平板);导管、盛水容器、不同型号注射器针头(或用全套的点滴系统);不同的夹子若干,刻度尺两个,小橡皮一块,带有刻度的有机玻璃一块。
二、安装方法如下:1、将两个刻度尺按下图固定在有机玻璃上,在左上角粘上橡皮块;2、将有机玻璃板竖直的用夹子固定在铁架台上;3、导管、盛水容器、注射器针头连接起来,将盛水容器固定在铁架台支柱上(要比有机玻璃板的上端要高),针头从橡皮块中水平穿出。
三、实验方法1、调节底座使有机玻璃板上的刻度水平,插入橡皮块的针头水平,铁架台的平板上放上一个小的盘子,用来盛水,防止水流到桌子上面。
(一)、作品名称:
平抛运动轨迹演示装置
作者 : 李桂名、戚敬业、姜志昂、朱敏
作者单位:滕州科技职业高中高一、1班
指导教师:李伟
指导教师单位:滕州科技职业高中
(二)、制作目的:
演示平抛运动的运动轨迹,并可以加以测量研究平抛运动的速度、位移。
(三)、仪器及用品:
饮料品、橡皮塞、红墨水、注射器、坐标纸、简易支架等。
(四)、作品装置图(或作品照片)及说明
(五)、操作过程:
装置组装完成后,在饮料瓶中装满红墨水,通过导流管{注射器改装}引出,通过固定在竖直平板上的细针头射出,针头固定时保持水平,这样保证水流水平射出。
针头紧贴竖直板面,以便水能在板面上留下痕迹。
板面上附上坐标纸便可得到轨迹的水平位移和竖直位移。
从而可以粗略计算出针头出水的射出速度。