高中物理平拋運動的實驗方法和步驟
一、用途:
本儀器能準確地描繪出平拋物體運動的軌跡,測算出平拋物體的初速度。儀器結構簡單,操作方便,利於學生分組實驗。
二、結構及說明:(詳見附圖)
儀器由平拋導軌(作爲鋼球滾動導引軌道。起承載鋼球,並使球水平拋出的作用);接球槽(承接鋼球,同時能使球自動描下跡點);調平螺栓(調節底板上的四隻調平螺栓,配合重錘,使屏板與水平面垂直);拋球開關、鋼球、紙夾、屏板及底板等組成。
操作方法
(01)1) 實驗前的準備:1、將平拋導軌用螺釘固定在屏板左上方。掛上重錘。2、檢查平拋導軌,要求導軌末段水平部分與重錘線垂直。3、透過底板四隻調平螺栓的調整,使重錘線與屏板上的紅色標線平行,從而達到屏板面與水平面豎直。
(02)2) 平拋物體運動實驗:1、透過調節接球槽兩側小旋鈕,順着支桿上下移動接球槽,可將接球槽放到屏板上的任意位置上。(位置應先取上gt方位,逐次下移)。
(03)2、把白紙和複寫紙疊放在一起(複寫紙在外)平整地壓入屏板上紙夾內(或改用磁鐵將紙壓住)。注意矩形紙的一角要和原點0重合,其水平邊、垂直邊亦應與原點0的兩條邊線相吻合。
(04)3、調整好拋球開關在軌道上的位置,並將拋球開關背部的鎖緊螺栓擰緊,將鋼球裝入拋球開關,此時鋼球將停在平拋導軌某一高度處,然後按動拋球開關,釋放鋼球,鋼球將沿着導軌凹槽滾下並被水平拋出,落在接球槽上,透過複寫紙便在白紙上留下痕點。
(05)4、將接球槽逐次下降,重複上述操作,即在白紙上描得一系列鋼球運動點跡。(一般取4~6點即可)。
(06)5、取下白紙,以0點爲原點畫出各跡點的X、Y軸座標(向右的X軸,和豎直向下的Y軸)。用平滑曲線將記下的各點連接便可畫出鋼球的平拋運動軌跡。
(07)6、量出各點的高度h和水平距離S,利用公式h=1/2gt2和S=VT便可求出鋼球的水平分速度即鋼球做平拋運動的初速度V,最後算出平均值。
特別提示
1、實驗前的準備第2點、第3點是做好實驗的成敗關鍵,一定要認真。
2、四隻調平螺栓不能懸空,應保證底板呈水平位置。
3、只有鋼球的起始位置在導軌上所處的高度保持不變時,才能使鋼球每次拋出時的初速度相等,否則鋼球速度時大時小,影響實驗的準確度。
4、拋球開關可上下調節高度,鋼球做平拋運動的高度不同,所求出的初速度V也不同。
5、做好鋼球的防鏽防護,塗擦牛油或凡士林。
6、注意防潮、防塵。
7、實驗完畢,旋鬆接球槽兩端螺絲,任其自然地放置於底板上。
8、紙必須鋪平,否則會影響鋼球下落的速度。
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