高中 物理 探究实验 挑战难度 曲线运动与万有引力

探究圆周运动装置的平抛轨迹

圆周运动装置 · 平抛轨迹 · 控制变量法

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选取 圆周运动装置 等器材,测量(或观察)平抛轨迹,学习用控制变量法处理实验数据。

配套虚拟仿真:探究圆周运动装置的平抛轨迹(虚拟探究)

选取 圆周运动装置 等器材,测量(或观察)平抛轨迹,学习用控制变量法处理实验数据。

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实验目的

  • 学会使用气垫导轨、低压电源测量(或观察)圆周运动装置 的 平抛轨迹。
  • 会用控制变量法研究影响 平抛轨迹 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

实验原理

平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

做匀速圆周运动的物体,向心力由合外力提供,大小等于 m v² / r。

本实验以控制变量法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 平抛轨迹 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 F = m v² / r,T = 2π√(r³ / GM)

实验器材

气垫导轨
低压电源
光电门
刻度尺
滑动变阻器
电键

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:气垫导轨、低压电源、光电门、刻度尺,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 环境的温度),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 圆周运动装置 的 平抛轨迹 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 平抛轨迹 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

随着研究条件不同,平抛轨迹 出现有规律的变化,对照组的现象与实验组不同。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

使用打点计时器要用规定的交流电源,电压不能过高。

电学实验要注意电压、电流不要超过仪表量程。

精密仪器轻拿轻放,防止碰撞和摔落。

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