高中 物理 演示实验 挑战难度 曲线运动与万有引力

基于控制变量法的斜面平抛轨迹研究

斜面 · 平抛轨迹 · 控制变量法

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以 斜面 为研究对象,用控制变量法观察并记录 平抛轨迹 的变化,探究它与其他因素的关系。

配套虚拟仿真:基于控制变量法的斜面平抛轨迹研究(虚拟探究)

以 斜面 为研究对象,用控制变量法观察并记录 平抛轨迹 的变化,探究它与其他因素的关系。

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实验目的

  • 学会使用滑动变阻器、打点计时器测量(或观察)斜面 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

滑动变阻器
打点计时器
电流表
电键
低压电源
牛顿管

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:滑动变阻器、打点计时器、电流表、电键,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 液体的种类),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 斜面 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

实验中 斜面 的 平抛轨迹 变化可以稳定地观察到,多次测量结果接近。

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

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

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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