实验研究平抛运动 (2)ppt课件

1、复习回想：复习回想：1.1.什么是平抛运动什么是平抛运动? ?初速度沿程度方向只受重力作用初速度沿程度方向只受重力作用的运动的运动2.2.平抛运动可以分解为哪两个分平抛运动可以分解为哪两个分运动运动? ?3.3.平抛运动的轨迹是什么平抛运动的轨迹是什么? ? 程度方向上的匀速直线运动程度方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自在落体运动竖直方向上的自在落体运动 2021gtytvx一、实验目的：一、实验目的：(1)(1)描画出平抛物体的运动轨迹；描画出平抛物体的运动轨迹； (2)(2)求出平抛运动物体的初速度。求出平抛运动物体的初速度。实验实验: :研讨平抛运动研讨平抛运动二、实验原理：二、实验原

2、理：平抛运动可以看成是两个分运动的合运动：平抛运动可以看成是两个分运动的合运动：程度方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物程度方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；体的初速度；竖直方向的自在落体运动利用有孔的卡片确竖直方向的自在落体运动利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的假设干不同位置，定做平抛运动的小球运动时的假设干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线上任一点的坐标然后描出运动轨迹，测出曲线上任一点的坐标x和和y，利用，利用就可以求出平抛物体的初速度就可以求出平抛物体的初速度tvx0221gty ygxv20思索：如何获得小球做平抛运动的轨迹？思索：如何获得小球做平抛运动的轨迹

3、？方案一方案一 ：描迹法描迹法方案二方案二 ： 径迹法径迹法oxyv0方案三方案三 ：用频闪照相机得到物体运动的轨迹用频闪照相机得到物体运动的轨迹照相法照相法实验器材：斜槽，金属小球，木板实验器材：斜槽，金属小球，木板( (附竖附竖直固定支架直固定支架) )，坐标纸，图钉，刻度尺，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。重锤线，铅笔。描迹法描迹法1、安装调整斜槽：用图钉、安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使板的左上角固定斜槽，并使其末端的切线坚持程度。其末端的切线坚持程度。实验步骤实验步骤: :2、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调、调整

4、木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行且接近直面平行且接近,固定好木板。固定好木板。3、确定坐标原点、确定坐标原点O：把小：把小球放在槽口处，用铅笔记下球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的球在槽口时球心在白纸上的程度投影点程度投影点O，O即为坐标即为坐标原点。原点。4描画运动轨迹：将挡板移至最下端，让钢球滾下时描画运动轨迹：将挡板移至最下端，让钢球滾下时能到达右下角，从而确定钢球的适当起始位置。能到达右下角，从而确定钢球的适当起始位置。 将挡板移至最下端，将钢球从斜槽上适当位置由静将挡板移至最下端，

5、将钢球从斜槽上适当位置由静止释放，它分开槽后做平抛运动，落下时经过复写纸在止释放，它分开槽后做平抛运动，落下时经过复写纸在白纸上打下一个印记。将挡板上移，每挪动一次，让钢白纸上打下一个印记。将挡板上移，每挪动一次，让钢球从斜槽上同一位置由静止释放，打下一个印记。球从斜槽上同一位置由静止释放，打下一个印记。 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开场滑下，保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开场滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。5、计算初速度：取下白纸，以、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向点为原点画出竖直向下的下的y轴

6、和程度向右的轴和程度向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置轴，用平滑的曲线把这些位置衔接起来即得小球做平抛运动的轨迹。衔接起来即得小球做平抛运动的轨迹。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2计算出小球的初速度计算出小球的初速度v0，最后计算出最后计算出v0的平均值。的平均值。 在曲线上选取在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和和y。(1)(1)保证斜槽末端的切线必需程度。保证斜槽末端的切线必需程度。(2)(2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面，并使小球的运动接近木板

7、但不接触。面，并使小球的运动接近木板但不接触。 (3)(3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处方小球球心处实验本卷须知实验本卷须知: : OO(4)(4)小球应在同一位置无初速自在释放；释放小球应在同一位置无初速自在释放；释放的高度要适当，使小球以适宜的程度初速的高度要适当，使小球以适宜的程度初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小丈量误差；角间分布，从而减小丈量误差；(5)(5)实验过程中木板不能动实验过程中木板不能动(6)(6)要在平抛轨道上选取距要在平抛轨道上选取距O O点远些的点来计

8、点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。算球的初速度，这样可使结果的误差较小。实验本卷须知实验本卷须知: : 如何检验斜槽末端部分能否程度如何检验斜槽末端部分能否程度 ？假设将小球放在斜槽末端程度轨道的任假设将小球放在斜槽末端程度轨道的任何位置，小球都不滚动，那么可以以为何位置，小球都不滚动，那么可以以为斜槽末端程度斜槽末端程度 讨论讨论1:1:调理木板，使重锤的吊线与平板的边线调理木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行，使小球平抛的轨平行、与平板面平行，使小球平抛的轨道平面与板面平行道平面与板面平行 怎样判别木板面能否竖直怎样判别木板面能否竖直? ?讨论讨论2:2:怎样

9、确定坐标原点怎样确定坐标原点O O，建立直角坐标系，建立直角坐标系? ?把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的程度投影点球的球心在坐标纸板上的程度投影点O O，即为坐标原点即为坐标原点( (不是槽口端点不是槽口端点) )；再利用重；再利用重锤线确定锤线确定y y轴方向和与之垂直的轴方向和与之垂直的x x轴方向。轴方向。讨论讨论3:3:yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判别平抛运动的轨迹是不是、如何判别平抛运动的轨迹是不是抛物线？抛物线？ 假设轨迹是一条抛物线，那么轨迹上各点应满假设轨迹是一条抛物线，那么轨迹上各点应满足足

10、y=ax2 y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标。测出轨迹上某点的坐标(x(x、y)y)，带，带入入y=ax2y=ax2中求出中求出a a，就可知道代表这个轨迹的能，就可知道代表这个轨迹的能够关系式；再测几个点的坐标代入验证。够关系式；再测几个点的坐标代入验证。3 3、怎样计算平抛物体的初速度？、怎样计算平抛物体的初速度？ 2021gtytvx 程度方向上的匀速直线运动程度方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自在落体运动竖直方向上的自在落体运动平抛运动的两个分运动为：平抛运动的两个分运动为：yxv0v0=txyg2= x测出轨迹上某一点的坐测出轨迹上某一点的坐标标(x、y)代入可求出代入可求出v0

11、Px，y例例1 1、在做、在做“研讨平抛运动实验中应采研讨平抛运动实验中应采取以下哪些措施可减小误差？取以下哪些措施可减小误差？A A斜槽轨道必需光滑斜槽轨道必需光滑B B斜槽程度部分轨道必需程度斜槽程度部分轨道必需程度C C每次要平衡摩擦力每次要平衡摩擦力D D小球每次应从斜槽上同一高度释放小球每次应从斜槽上同一高度释放B D例例2 2、某同窗使小球沿桌面程度飞出，用、某同窗使小球沿桌面程度飞出，用数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像每秒每秒1515帧并将照片打印出来。问：他帧并将照片打印出来。问：他大约可以得到几桢小球正在空中运动的照大约可以得到几桢小球正在

12、空中运动的照片？片？ v0221gth 由：由：ght2 得：得：假设桌高假设桌高 h=0.8m h=0.8m ，能拍，能拍 幅照片幅照片6例例3 3、如下图，在、如下图，在 的实验的实验中，描画得到的平抛物体的轨迹的一部分，中，描画得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录，试根据图中的数抛出点的位置没有记录，试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。据求出平抛运动的初速度。h1h2ssABC物体在物体在ABAB段和段和BCBC段运动段运动的时间必相等，那么有的时间必相等，那么有: :212gThhh hgsTsv 0解析解析: :在轨迹上在轨迹上ABCABC三个点是程三个点是程度间距相

13、等的，故有：度间距相等的，故有：在研讨平抛物体运动的实验中，用一张印在研讨平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cmL=2.5cm。假设小球在平抛运动途中的几。假设小球在平抛运动途中的几个位置如图中的个位置如图中的a a、b b、c c、d d所示，那么小所示，那么小球平抛的初速度的计算式为球平抛的初速度的计算式为v0=_v0=_用用L L、g g表示，其值是表示，其值是_abcd1m/s 2gTy tvx0 2 gL1 1、在、在 的实验中，为减的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小少空气阻力对小球的影响，所以选

14、择小球时，应选择以下的：球时，应选择以下的：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；练一练练一练A2 2、在、在“研讨平抛物体的运动实验时，已备有以下研讨平抛物体的运动实验时，已备有以下器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需求以下器材器材中的：刻度尺、铁架台，还需求以下器材器材中的： A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 C C、重锤线、重锤线 D D、测力计、测力计 C 3 3、在研讨平抛物体运动的实验中，假设

15、小球每次从、在研讨平抛物体运动的实验中，假设小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么正确的选项是斜槽滚下的初始位置不同，那么正确的选项是 A A小球平抛的初速度不同小球平抛的初速度不同B B小球每次做不同的抛物线运动小球每次做不同的抛物线运动CC小球在空中运动的时间每次均不同小球在空中运动的时间每次均不同D D小球经过一样的程度位移所用时间均不同小球经过一样的程度位移所用时间均不同ABD 4 4、在研讨平抛运动的实验中，让小、在研讨平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如下图

16、，从图中明显看出记录纸分别如下图，从图中明显看出甲的实验错误是甲的实验错误是 . .乙的实验错误是乙的实验错误是 . . O甲甲O乙乙槽底不程度槽底不程度 每次释放小球的高度不同每次释放小球的高度不同5 5、以下哪些要素会使本实验的误差增大、以下哪些要素会使本实验的误差增大 A A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C C安装斜槽时其末端不程度安装斜槽时其末端不程度D D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点计算的点离原点O O较远较远BC

17、6 6、某学生在、某学生在 的实验中有如下操作步骤，试按的实验中有如下操作步骤，试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：_A A用铅笔在白纸上记下抛出点位置用铅笔在白纸上记下抛出点位置OO；B B取下白纸，用平滑曲线衔接小球依次经过的各点，得出平取下白纸，用平滑曲线衔接小球依次经过的各点，得出平抛运动轨迹；抛运动轨迹；CC用重锤线和直尺画出过用重锤线和直尺画出过OO点的竖直线点的竖直线oyoy；D D用三角板画出过用三角板画出过OO点的程度线点的程度线oxox；E E安装斜槽，并使槽的末端切线沿程度方向；安装斜槽，并使槽的末端切线沿程度方向；F F每次都从斜

18、槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白纸上依次记下小球经过各点的位置；纸上依次记下小球经过各点的位置；GG将白纸钉在木板上，并竖直固定木板；将白纸钉在木板上，并竖直固定木板；H H在平抛运动轨迹上取在平抛运动轨迹上取A A、B B、CC三点，用三角板和刻度尺，三点，用三角板和刻度尺，分别量出三点的程度位移分别量出三点的程度位移x x和竖直位移和竖直位移y y；I I利用程度和竖直位移利用程度和竖直位移x x、y y，计算三次平抛的初速，计算三次平抛的初速VoVo，再求，再求出三次的平均值作为丈量最后结果；出三次的平均值作为丈量最后结果；E、G、A、D、C、F、B、H、I7 7、在做、在做“研讨平抛运动的实验时，让小球多次沿同研讨平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，经过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，一轨道运动，经过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描画运动轨迹，下面列出了一些操作为了能较准确地描画运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将他以为正确的选项前面的字母填在横线上：要求，将他以为正确的选项前面的字母填在横线上：。 A A经过调理使斜槽的末端坚持程度经过调理使斜槽的末端坚持程度 B B每次释放小球的位置必需不同每次释放小球的位置必需不同 C C每次必需由静止释放小球每次必需由静止释放小球 D D记录小球