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关于伽利略论文范文资料 与巧借伽利略冲淡重力思想设计两个类平抛实验有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:伽利略范文 科目:本科论文 2024-01-15

《巧借伽利略冲淡重力思想设计两个类平抛实验》:该文是关于伽利略论文范文,为你的论文写作提供相关论文资料参考。

1提出问题,巧借“冲淡”

高中物理教材中有两个探究平抛运动的实验:一个是探究平抛运动分运动性质的实验,还有一个是描绘平抛运动轨迹并求取初速度的实验.由于平抛运动的重力加速度较大,所以其空间位置变化快,空中运动时间短,从而学生在观察时,稍不留意运动就已结束,这也是这两实验的不足之处.另外对第二个实验,轨迹的描绘不在同一次运动中获取,说服力不强,而且描点是在小球的运动中确定,学生操作难度较大,描点误差也较大.

我们从学习伽利略研究自由落体运动时“冲淡”重力的思想中获得灵感,对课本上的两个实验进行改进,设计出斜面类平抛实验,可以弥补课本上这两实验的不足.然后再利用逻辑推理进一步得到平抛运动的规律.

2装置说明,器材配置

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实验装置如图1所示,斜面倾角可调.其中C处斜槽末端切线水平,小铁球从斜槽上滚下获得水平初速度贴着斜面做类平抛运动.D处斜槽末端切线也水平,小铁球从斜槽上滚下获得水平初速度沿光滑桌面做匀速直线运动.E处小铁球沿斜面向下做初速为零的匀加速直线运动.

实验需要的器材有:倾角可调的光滑斜面、斜槽(2个)、电磁铁(3只)、小铁球(2个)、坐标纸、图钉(若干)、刻度尺、颜料、秒表.

3探究要点,操作介绍

3.1探究类平抛两分运动的性质

(1)探究水平方向(初速度方向)分运动的性质

A.将斜面的倾角?取一较小值后固定,调整电磁铁C、D使它们和斜槽末端的高度相同.将两小铁球分别吸在电磁铁C、D上(公用一个电源),切断电源,使两小球以相同的初速度从两轨道射出.可以观察到两小铁球能发生碰撞现象.

B.同步改变电磁铁C、D和斜槽末端的高度,或调整斜面倾角β的值,多次重复以上实验.我们可以观察到两小铁球几乎每次都发生碰撞现象.

C.因此得出结论:两个小球在水平方向的运动情况相同,即类平抛在初速度方向的分运动是匀速直线运动.

(2)探究沿斜面向下方向(合外力方向)分运动的性质

A.将电磁铁E的碰触开关S安装在斜槽A的末端,做到使斜槽A上的小铁球在离开斜槽时能碰开S,使电磁铁E处的小铁球被释放.

B.将两小铁球分别吸在电磁铁C、E上,切断电磁铁C的电源使小球从斜槽A射出,并在离开斜槽A时碰开E的开关S,使电磁铁E释放小铁球.观察两小球能否相碰.

C.让电磁铁E从N水平向M移动,途中取几个位置,重复以上步骤,我们同样可以发现两小球几乎每次都发生相碰现象.

D.因此得出结论:两小球在沿斜面向下方向(合外力方向)的运动情况相同,即类平抛在合外力方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动.

3.2描绘类平抛的运动轨迹并求初速度

A.将方格纸用图钉固定在斜面木板上,并记录下斜槽的末端点,即小球类平抛的起点O,用水平仪确定并记录下水平方向.

B.将小铁球涂上少量的颜料,并从电磁铁C处释放,其运动时会在背景方格纸上留下痕迹,此即为小球类平抛运动的连续点轨迹.

C.取下坐标纸,取水平初速度方向为x轴正向,取合外力方向为y轴正向,以起点O为坐标原点建立直角坐标,并将记录的轨迹重新修描清楚.

3.3探究类平抛运动的轨迹是抛物线

在轨迹上取五个以上的点,将这些点的坐标值读出来,再代入二次函数式y等于kx2,看k是否为常数,从而判断轨迹是否为抛物线.

3.4探究分运动和合运动的同时性

实验中可用秒表直接测出小球整个运动的时间,通过测出水平分位移x,利用公式x等于v0t可求出匀速分运动的时间,再通过测出沿斜面向下的分位移y,利用公式y等于[SX(]1[]2[SX)]gt2sinβ可求出匀加速分运动的时间,最后将这三个时间进行比较,从而可探究分运动和合运动是否具有同时性.

4分析误差,减小措施

4.1误差来源分析

(1) C、D两处斜槽高度不能做到完全相等、斜槽末端切线不能做到完全水平.

(2)坐标原点O的位置和水平方向的确定存在误差.

(3)在斜面上粘贴坐标纸会造成斜面较粗糙,引起加速度存在误差.

(4)坐标长度的测量存在误差.

4.2实验注意事项

(1)实验1中斜面底角不要取的太大,尽量小点.实验2中斜面底角可以取大点.

(2) C、D两处斜槽高度要尽量相等,斜槽要尽量相同.

(3)尽量采用比较光滑的坐标纸.

(4)坐标长度的测量采用毫米刻度尺.

伽利略论文参考资料:

结论:巧借伽利略冲淡重力思想设计两个类平抛实验为关于本文可作为相关专业伽利略论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文伽利略是怎样的人论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。

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