平抛运动实验

1、1.1.能描出平抛运动的轨迹。能描出平抛运动的轨迹。2.2.会计算平抛物体的初速度。会计算平抛物体的初速度。3.3.结合运动分解的知识，明确两个分结合运动分解的知识，明确两个分运动的特点。运动的特点。4.4.经历探究的过程，掌握探究性实验经历探究的过程，掌握探究性实验的一般方法。的一般方法。5.5.养成严谨认真科学的实验态度。养成严谨认真科学的实验态度。1 1、设法通过实验得到平抛运动的轨迹、设法通过实验得到平抛运动的轨迹2 2、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所达到的位置所达到的位置3 3、测量两相邻位置间的水平、竖直位移，分、测量两相邻位置间的水平

2、、竖直位移，分析这些位移的特点析这些位移的特点 平抛实验演示器一套（如下图）、白纸、平抛实验演示器一套（如下图）、白纸、复写纸、图钉、直尺、三角板、铅笔等。复写纸、图钉、直尺、三角板、铅笔等。 1 1按照以下步骤准备实验装置按照以下步骤准备实验装置 (1)(1)将平抛运动实验器置将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观位置。调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖察重垂线，使面板处于竖直平面内，装置如图。直平面内，装置如图。 (2)(2)将白纸衬垫一张复写将白纸衬垫一张复写纸，紧贴记录面板用夹子纸，紧贴记录面

3、板用夹子固定在面板上，固定在面板上，实验完成后取下实验完成后取下白纸再作出白纸再作出X X坐标轴线。坐标轴线。 (3)(3)把接球挡板拉到较上方的位置。把接球挡板拉到较上方的位置。 2 2钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。初速度由轨道的平直部分水平抛出。 3 3下落的钢球打在向面下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹时在面板上留下一个印迹点。点。4 4再将接球挡板向下拉再将接球挡板向下拉一小段，重复上述操作方一小段，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，法，打出

4、第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列抛的钢球下落时的一系列迹点。迹点。 6 6取下记录纸，将各次取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得滑曲线连接起来，即可得到做平抛运动的轨迹图线。到做平抛运动的轨迹图线。 5 5变更定位板的位置，变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。便可打出另一系列迹点。在水平方向上在水平方向上) 1 (0 tvx在竖直方向上在竖直方向上) 2(212

5、 gty由由(1)(2)(1)(2)得轨迹方程得轨迹方程2202xvgy 轨迹为抛物线，轨迹为抛物线，由由(1)(2)(1)(2)得平抛初速度得平抛初速度ygxv20数据处理数据处理用平抛实验器记录平抛轨迹，而后用上用平抛实验器记录平抛轨迹，而后用上述方法测述方法测x与与y的值，最后计算初速度的值，最后计算初速度V0 xyXY01 1、应保持斜槽末端的、应保持斜槽末端的切线水平切线水平，钉有坐标纸的木板，钉有坐标纸的木板竖直竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；2 2、小球每次必须从斜槽上、小球每次必须从斜槽上滚下，滚下，在斜槽上释放小球的在斜槽上释放小球

6、的，使小球以合适的，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差；角间分布，从而减小测量误差；3 3、坐标原点（小球做平抛、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端运动的起点）不是槽口的端点，应点，应。OO坐标原点（平抛起点）坐标原点（平抛起点）例例1：在做在做“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是 _。A A游标卡尺游标卡尺 B B秒表秒表 C C坐标纸坐标纸 D D天平天

7、平 E E弹簧秤弹簧秤 F F重垂线重垂线实验中，下列说法正确的是实验中，下列说法正确的是_A A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B B斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑C C斜槽轨道末端可以不水平斜槽轨道末端可以不水平D D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些多一些E E为了比较准确地描出小球运动的轨迹应该用一条曲线为了比较准确地描出小球运动的轨迹应该用一条曲线把所有的点连接起来把所有的点连接起来 C F A D解析：解析：物体竖直方向做自由落体运动，无物体竖直方向做自由落体运动，无论

8、论A A点是不是抛出点，点是不是抛出点，y yBCBC-y-yABAB= =y=gty=gt2 2 均均成立（式中成立（式中y y为相邻两闪光点竖直距离为相邻两闪光点竖直距离之差，之差，T T为相邻两闪光点的时间间隔）。为相邻两闪光点的时间间隔）。水平方向有水平方向有x=vx=v0 0t t（x x为相邻两闪光点的水为相邻两闪光点的水平距离）。平距离）。【例【例2】图图3 3为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为图中背景方格的边长均为5cm5cm，如取，如取 ，那么那么:（1 1）闪光频率是）闪光频率是_Hz_Hz。（2 2）

9、小球运动中水平分速度的大小是）小球运动中水平分速度的大小是_m/s_m/s。（3 3）小球经过）小球经过B B点的速度大小是点的速度大小是_m/s_m/s。gm s 982./【例【例2】图图3 3为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为图中背景方格的边长均为5cm5cm，如取，如取 ，那么那么:（1 1）闪光频率是）闪光频率是_Hz_Hz。（2 2）小球运动中水平分速度的大小是）小球运动中水平分速度的大小是_m/s_m/s。（3 3）小球经过）小球经过B B点的速度大小是点的速度大小是_m/s_m/s。gm s 982./ss

10、gLLgyT1618 . 905. 034HzTf161故闪闪光频:smsmLLgLygxv/4 . 1/8 . 905. 02342020gTyTvx和【例【例2】图图3 3为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为图中背景方格的边长均为5cm5cm，如取，如取 ，那么那么:（1 1）闪光频率是）闪光频率是_Hz_Hz。（2 2）小球运动中水平分速度的大小是）小球运动中水平分速度的大小是_m/s_m/s。（3 3）小球经过）小球经过B B点的速度大小是点的速度大小是_m/s_m/s。gm s 982./smsmTLTyvACBy

11、/8 . 2/161205. 07272vvvm sm sBBxBy2222142831././ygT2由于：由于：在在B B点时的竖直分速度点时的竖直分速度vvBx0过过B B点时水平分速度点时水平分速度【例【例4】如图如图1 1是某一质点平抛轨迹的一部分，试根据轨迹求是某一质点平抛轨迹的一部分，试根据轨迹求质点平抛时初速度的大小。质点平抛时初速度的大小。解析：解析：在原轨迹上等间距地画出三条竖直在原轨迹上等间距地画出三条竖直线，令这些线与轨迹的交点分别为线，令这些线与轨迹的交点分别为A A、B B、C C点，如图点，如图2 2所示：所示：xxv T120212gTyyvxgyy0121解解

12、式得：式得： 测量测量ABAB、BCBC间的水平距离，高度差，间的水平距离，高度差，并令质点从并令质点从ABAB、BCBC的时间皆为的时间皆为T T，则根，则根据平抛运动在水平方向的分运动为匀速直据平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，在竖直方向的分运动为初速度为线运动，在竖直方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动，有：零的匀加速直线运动，有：1：研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动实验的目的是：（实验的目的是：（ ）A A、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的初速度；、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的初速度；B B、描出平抛物体的运动轨迹，求出重力加速度；、描出平抛物体的运动轨

13、迹，求出重力加速度；C C、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的运动时间；、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的运动时间；D D、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的位移；、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的位移；A2：在做在做研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动这一实验时，下列说法中这一实验时，下列说法中正确的是：（正确的是：（ ）A A、安装斜槽的木板时，一定要检查木板是否水平；、安装斜槽的木板时，一定要检查木板是否水平；B B、安装斜槽的木板时，只要注意将木板放稳；、安装斜槽的木板时，只要注意将木板放稳；C C、每次实验时都要将小球从同一位置由静止释放；、每次实验时都要将小球从

14、同一位置由静止释放； D D、每次实验时可以将小球从不同位置由静止释放；、每次实验时可以将小球从不同位置由静止释放；A、C3 3、在在研究平抛物体运动研究平抛物体运动的实验中，下列关于小球运动的实验中，下列关于小球运动的说法中正确的是：（）的说法中正确的是：（）A A、小球在斜槽的倾斜段上的运动是变加速运动；、小球在斜槽的倾斜段上的运动是变加速运动；B B、小球在斜槽的水平段上的运动是匀速运动；、小球在斜槽的水平段上的运动是匀速运动；C C、小球在离开斜槽水平段后做匀加速直线运动；、小球在离开斜槽水平段后做匀加速直线运动；D D、小球在离开斜槽水平段后做匀加速曲线运动；、小球在离开斜槽水平段后

15、做匀加速曲线运动； 4 4、在在研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动的实验中，为减少空气阻力的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的：（）对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的：（）A A、实心小铁球；、实心小铁球； B B、空心小铁球；、空心小铁球；C C、实心小木球；、实心小木球； D D、以上三种球都可以；、以上三种球都可以；D DA A5 5：如图所示为某次实验所描绘的平抛物体运动的轨迹，抛如图所示为某次实验所描绘的平抛物体运动的轨迹，抛出点在出点在O O点，点，A A、B B、C C三点的坐标为三点的坐标为A A（x x1 1=0.369m=0.369m

16、，y y1 1=0.112m=0.112m）、）、B B（x x2 2=0.630m=0.630m，y y2 2=0.306m=0.306m）、（）、（x x3 3=0.721m=0.721m，y y3 3=0.441m=0.441m）。试根据以上的测量结果计算：）。试根据以上的测量结果计算：(1)(1)物体作平抛物体作平抛运动的初速度；运动的初速度；(2)(2)物体作平抛运动的初速度的平均值；物体作平抛运动的初速度的平均值；O A B C X Y 6 6、(07(07年上海年上海) )如如图图a a所示是所示是“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”的实的实验装置图。验装置图。（1 1）图）

17、图b b是正确实验后的数据，其中是正确实验后的数据，其中O O为抛出点，则此小球为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为做平抛运动的初速度为_m/s_m/s。（2 2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长）在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长L L=5cm=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图c c所所示，则该小球做平抛运动的初速度为示，则该小球做平抛运动的初速度为_m/s_m/s；B B点的竖直分速度为点的竖直分速度为_m/s_m/s。 1.6 1.227 7、在做在做“研究平抛物体运动研究平抛物体运动”的实验时的实验时

18、, ,为了确定小球在为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图装置，将一块平木板钉上不同时刻所通过的位置，用如图装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜考试槽所在的复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜考试槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹撞在木板上留下痕迹A A；将木板向后移距离；将木板向后移距离x x，再使小球从，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B B；又将木板再向后移距离又将木板再向后移距离x x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹止滚下，再得到痕迹C C若测得木板每次后移距离若测得木板每次后移距离x=20.00cmx=20.00cm，A A、B B间距离间距离y y1 1=4.70cm=4.70cm，B B、C C间距离间距离y y2 2 =14.50cm,g=14.50cm,g取取9.80m/s9.80m/s