实验研究平抛运动pptppt.ppt

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1、实验研究平抛运动pptppt Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望复习回顾：复习回顾：1.1.什么是平抛运动什么是平抛运动?初速度沿水平方向只受重力作用的运动初速度沿水平方向只受重力作用的运动2.2.平抛运动可以分解为哪两个分运动平抛运动可以分解为哪两个分运动?3.3.平抛运动的轨迹是什么平抛运动的轨迹是什么?水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由落体运动实验目的：实验目的：(1)(1)描绘描绘出平抛物

2、体的出平抛物体的运动轨迹运动轨迹；(2)(2)求求出平抛运动物体的出平抛运动物体的初速度初速度。实验实验:研究平抛运动研究平抛运动如何获得平抛运动的轨迹如何获得平抛运动的轨迹?更多资源尽在更多资源尽在 飞鸥网飞鸥网 1 1、如何获得小球做平抛运动的轨迹？、如何获得小球做平抛运动的轨迹？方案一方案一 ：描迹法描迹法更多资源尽在更多资源尽在 飞鸥网飞鸥网 方案二方案二 ：径迹法径迹法oxy使使A 处的处的水的压水的压强始终强始终等于大等于大气压气压v0方案三方案三 ：用用频闪照相机频闪照相机得到物体运动的轨迹得到物体运动的轨迹照相法照相法 怎样得到平抛运动的轨迹怎样得到平抛运动的轨迹?方案一方案一

3、:实验器材：实验器材：斜槽，金属小球，木板斜槽，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。描迹法描迹法铁架台铁架台斜槽斜槽木板木板白纸白纸小球小球铅垂线铅垂线更多资源尽在更多资源尽在 飞鸥网飞鸥网 1、安装调整斜槽、安装调整斜槽：用图钉：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，并使其末端的切线其末端的切线保持水平保持水平。实验步骤实验步骤:2、调整木板、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使整到竖直方向、并使木板

4、平面与小球下落的竖木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近直面平行且靠近,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水平投影点水平投影点O，O即为坐标即为坐标原点。原点。4描绘运动轨迹描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个

5、黑点，这就在白用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，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、计算初速度：取下白纸，以：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轴和水平向右的轴和水平向右的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连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。xy 用公式用公式xv0

6、t和和ygt2/2计算出小球的初速度计算出小球的初速度v0，最，最后计算出后计算出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)保证斜槽保证斜槽末端末端的切线必须水平。的切线必须水平。(2)(2)木板木板平面平面竖直竖直且且平行于平行于小球小球平抛平抛的的轨道平轨道平面，面，并使小球的运动靠近木板但不接触。并使小球的运动靠近木板但不接触。(3)(3)坐标原点坐标原点不在斜槽口的末端，不在斜槽口的末端，应在应在槽口上槽口上方小球方小球球心处球心处实验注意事项实验注

7、意事项:OO(4)(4)小球小球应在应在同一位置无初速自由释放同一位置无初速自由释放；释放；释放的高度要适当，使小球以合适的水平初速的高度要适当，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；(5)(5)实验过程中实验过程中木板不能动木板不能动(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。实验注意事项实验注意事项:如何检验斜槽末端部分是否水平如何检验斜槽末端部分是否水平？若将小

8、球放在斜槽末端水平轨道的任何若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平末端水平 讨论讨论1:1:调节木板，使重锤的吊线与平板的边线调节木板，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 怎么判断木板面是否竖直怎么判断木板面是否竖直?讨论讨论2:2:怎么确定坐标原点怎么确定坐标原点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水平投影点球的球心在坐标纸板上的水平投

9、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:OOyxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判断平抛运动的轨迹是不是、如何判断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，则轨迹上各点应满足假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=axy=ax2 2。测出轨迹上某点的坐标。测出轨迹上某点的坐标(x x、y y)，带入，带入y=axy=ax2 2中求出中求出a a，就可知道代表这个轨迹的可能，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标

10、代入验证。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？水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由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：OOyxv0v0=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v0P（x，y）1 1、在、在“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列实验时，已备有下列器材：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，还需要下列器材器材中的：刻度尺、铁架台，

11、还需要下列器材器材中的：A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 CC、重锤线、重锤线 D D、测力计、测力计 C 练习练习2.2.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，下面这一实验时，下面哪些说法是正确的哪些说法是正确的 A.A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平B.B.进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放C.C.小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果D.D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量为了得到实

12、验结果，不要忘记用天平称出小球的质量ABC 在在做做“研研究究平平抛抛运运动动”的的实实验验时时，让让小小球球多多次次沿沿同同一一轨轨道道运运动动，通通过过描描点点法法画画出出小小球球做做平平抛抛运运动动的的轨轨迹迹，为为了了能能较较准准确确地地描描绘绘运运动动轨轨迹迹，下下面面列列出出了了一一些些操操作作要要求求，将将你你认认为为正正确确的的选选项项前前面面的的字字母母填填在在横横线线上上：。A A每次释放小球的位置必须不同每次释放小球的位置必须不同 B B记记录录小小球球位位置置用用的的木木条条(或或凹凹槽槽)每每次次必必须须严严格格地地等距离下降等距离下降 C C小球运动时不应与木板上的

13、白纸小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸或方格纸)相触相触 D D将将球球的的位位置置记记录录在在纸纸上上后后，取取下下纸纸，用用直直尺尺将将点点连成折线连成折线 C练习练习3.3.在研究平抛运动的实验中，让在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显的记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是看出甲的实验错误是 .乙的实验错误是乙的实验错误是 .O甲甲O乙乙槽底不水平槽底不水平每次释放小球的高度不同每次释放小球的高度不同更多资源尽在更多资源尽在

14、 飞鸥网飞鸥网 在研究平抛物体运动的实验中，用一张印在研究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。若小球在平抛运动途中的几个位。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的置如图中的a a、b b、c c、d d所示，则小球平抛所示，则小球平抛的初速度的计算式为的初速度的计算式为v v0 0=_=_（用（用L L、g g表示），其值是表示），其值是_(g=10m/s_(g=10m/s2 2)abcd1m/s 一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1 1秒释秒释放一个铁球，先后释放放一

15、个铁球，先后释放7 7个，若不计空气阻力，个，若不计空气阻力，则则7 7个球个球 （）A A、在空中任何时刻总是排成抛物线，它、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的们的落地点是等间距的 B B、在空中任何时刻总是排成抛物线，它、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点不是等间距的们的落地点不是等间距的 C C、在空中任何时刻总在飞机的正下方排、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的成竖直的直线，它们的落地点是等间距的 D D、在空中任何时刻总在飞机的正下方排、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的成竖直的直线，它们

16、的落地点是不等间距的C练习、在练习、在“研究平抛运动研究平抛运动”实验中，某同学只记录了实验中，某同学只记录了小球运动途中的小球运动途中的A A、B B、CC三点的位置，取三点的位置，取A A点为坐标原点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，点，则各点的位置坐标如图所示，g g10 m/s10 m/s2 2，下列，下列说法正确的是（说法正确的是（）A.A.小球抛出点的位置坐标是小球抛出点的位置坐标是(0(0，0)0)B.B.小球抛出点的位置坐标是小球抛出点的位置坐标是(-10(-10，-5)-5)C.C.小球平抛初速度为小球平抛初速度为2 2m/sm/s D.D.小球平抛初速度为小球平抛初速度

17、为1 1m/sm/sBD 更多资源尽在更多资源尽在 飞鸥网飞鸥网 例例2 2、某同学使小球沿桌面水平飞出，用某同学使小球沿桌面水平飞出，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空中运动的照片？片？v0若桌高若桌高 h=0.8m h=0.8m，能拍，能拍 幅照片幅照片6例例3 3、如图所示，在、如图所示，在研究平抛运动研究平抛运动的的实验中，描绘得到的平抛物体的轨迹的一实验中，描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录，

18、试根据图部分，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。中的数据求出平抛运动的初速度。h1h2ssABC物体在物体在ABAB段和段和BCBC段运动的段运动的时间必相等，则有时间必相等，则有:解析解析:在轨迹上在轨迹上ABCABC三个点是水三个点是水平间距相等的，故有：平间距相等的，故有：yh9h4h16hxOABCDX1X2X3X4。1：4：9：169 9、水平抛出的小球、水平抛出的小球1s1s内、内、2s2s内、内、3s3s内内 的的竖直位移之比是竖直位移之比是例例3.3.一个同学在一个同学在研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动实验中，只实验中，只画出了如图所示的一部分曲线

19、，于是他在曲线上取水画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离平距离 S S相等的三点相等的三点A A、B B、CC，量得，量得 S=0.2mS=0.2m。又量。又量出它们之间的竖直距离分别为出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1mh1=0.1m，h2=0.2mh2=0.2m，利用这些数据，可求得：利用这些数据，可求得：（1 1）物体抛出时的初速度为）物体抛出时的初速度为 m/sm/s；（2 2）物体经过）物体经过B B时竖直分速度为时竖直分速度为 m/sm/s；（3 3）抛出点在）抛出点在A A点上方高度为点上方高度为 mm处。处。解析解析:(1):(1)先求先求T,T,据据求得求

20、得:T=0.1s:T=0.1s=2m/s（2 2）=1.5m/s（3 3）设抛出点在）设抛出点在A A点上方高度为点上方高度为h,h,下落到点下落到点A A的时间为的时间为t t,则有则有:由此两式可求得由此两式可求得h=0.0125mh=0.0125m例例2如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则，则（1）小球平抛的初速度）小球平抛的初速度vo=m/s（2）闪光频率）闪光频率f=H2（3）小球过）小球过A点的速率点的速率vA=m/sABC解解：

21、由自由落体运动规律，：由自由落体运动规律，y=gt 2=20.05=0.1mt=0.1s f=10Hzx=v0 t v0=x/t=30.05/0.1=1.5m/svBy=(y1+y2)/2t=80.05/0.2=2m/svAy=vBy gt=2-1=1m/svA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.8一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹斜槽斜槽小球小球重垂线重垂线白纸白纸一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹OO坐标原点（平抛起点）坐标原点（平抛起点）一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹