物理實驗平拋運動

物理實驗平拋運動

　　平拋運動是高中物理實驗中的一課，以下是小編整理的物理實驗平拋運動，歡迎參考閱讀！

　　1、實驗目的

　　（1）探究平拋運動的特點．

　　（2）描出平拋運動的軌跡．

　　（3）根據描出的軌跡求出平拋運動的初速度．

　　2、實驗原理

　　平拋運動可以看成兩個分運動的合成；一是水平方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物體運動的初速度，另一個是豎直方向的自由落體運動，在粗略地確定的位置附近用鉛筆較準確地確定出平拋運動的小球運動時的若干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線上任一點坐標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、實驗器材

　　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）豎直方向的運動規律

　　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B球松開，自由下落，A、B兩球同時開始運動，觀察到兩球同時落地，多次改變小球距地面的高度和打擊力度，重復實驗，觀察到兩球仍同時落地，這說明了小球A在豎直方向上的運動為自由落體運動．

　　說明：實驗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落地．

　　（2）水平方向的運動規律

　　利用現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動．

　　（3）實驗步驟

　　①把斜槽放在桌面上，讓它的末端伸出桌面外，調節斜槽末端，使其切線方向水平后，把斜槽固定在桌面上．

　　②用圖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動的起點O，在白紙上標出O的位置，過O點用重垂線畫出豎直線，定為y軸．

　　④讓小球每次都從斜槽上同一適當位置由靜止滾下，移動筆尖在白紙上的位置，當小球恰好與筆尖正碰時，在白紙上依次記下這些點的位置．

　　⑤把白紙從木板上取下來，用三角板過O點作豎直線y軸的垂線，定為x軸，再將上面依次記下的一個個點連成光滑曲線，這就是平拋小球的運動軌跡．

　　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水平．

　　②用懸掛在槽口的重垂線檢查坐標紙上的豎直線是否豎直．

　　③小球每次必須無初速度地從槽上同一位置滾下．

　　④坐標原點不是槽口的端點，應是小球在槽口時球的球心在木板上的水平投影點．

　　5、數據處理

　　（1）在平拋小球運動軌跡上選取A、B、C、D、E五個點，測出它們的x、y坐標值，記到表格內．

　　（2）把測到的坐標值依次代入公式

　　求出小球平拋的初速度，并計算其平均值．

　　6、注意事項

　　（1）實驗中必須保持斜槽末端水平．

　　（2）要用重垂線檢查木板、坐標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）實驗時，眼睛應注視運動小球，并較準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動，從而減小相對誤差．

　　（6）要用平滑的曲線畫出軌跡，舍棄個別偏差較大的點．

　　（7）在軌跡上選點時，不要離拋出點過近，并且使所選取的點之間盡量遠些．

　　7、誤差來源

　　（1）安裝斜槽時，其末端切線不平而產生誤差．

　　（2）建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點，實際上應是末端端口上的小球球心位置的投影點為坐標原點．

　　（3）數據測量時測量不準確而產生誤差．

　　（4）確定小球位置不準確而產生誤差．

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