实验：研究平抛运动.pptx

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1、会计学1实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动1.用实验的方法描出平抛运动的轨用实验的方法描出平抛运动的轨迹。迹。2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。线。3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。根据平抛运动的轨迹求其初速度。第1页/共27页复习回顾复习回顾平抛运动：平抛运动：平抛运动的规律：平抛运动的规律：水平方向：水平方向：竖直方向：竖直方向：物体以一定的物体以一定的水平速度水平速度抛出后，只在抛出后，只在重力重力作用作用下的运动。下的运动。匀速直线运动，匀速直线运动，自由落体运动，自由落体运动，第2页/共27页一、水平方向的运动规律一、水平方向的运动规律实验设计实验设计

2、 第3页/共27页观察结果观察结果:两球相撞两球相撞 【实验结论实验结论】:平抛运动水平方向的运动平抛运动水平方向的运动是匀速直线运动是匀速直线运动 第4页/共27页 二、竖直方向的运动规律二、竖直方向的运动规律【实验结论实验结论】平抛运动竖直方向的运动平抛运动竖直方向的运动是自由落体运动是自由落体运动 观察结果观察结果:两球同时落地两球同时落地第5页/共27页探究思路：探究思路：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所到达的位置，在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所到达的位置，3.3.测量两相邻位置间的水平、竖直

3、位移，分析这些位移的特测量两相邻位置间的水平、竖直位移，分析这些位移的特点点.三、描绘平抛运动的轨迹三、描绘平抛运动的轨迹1.1.实验器材实验器材斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、直尺、三角斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。板、铅笔等。第6页/共27页2.2.实验原理实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描点法描出小球的运落体运动。令小球做平抛运动，利用描点法描出小球

4、的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上某一点的坐标测出曲线上某一点的坐标x x和和y y，根据重力加速度，根据重力加速度g g的数的数值，利用公式值，利用公式 求出小球飞行时间求出小球飞行时间 ，再利用，再利用公式公式 ，求出小球的水平分速度，求出小球的水平分速度 ，即为小球，即为小球做平抛运动的初速度。做平抛运动的初速度。第7页/共27页3.3.实验步骤实验步骤（1 1）安装调整斜槽：用）安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固上，在木板的左上角固定斜槽，可用定斜槽，可用平衡法平衡法调调整斜槽

5、，即将小球轻放整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，道上的任意位置静止，就表明斜槽已调好。就表明斜槽已调好。第8页/共27页（2 2）调整木板：用悬挂在槽口的）调整木板：用悬挂在槽口的重垂线重垂线把木板调整到把木板调整到竖竖直直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行平行。然后。然后把把重垂线方向重垂线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。（

6、3 3）确定坐标原点）确定坐标原点O O：把小球放在槽口处，：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口用铅笔记下球在槽口时球心在坐标纸纸上时球心在坐标纸纸上的水平投影点的水平投影点O O，O O即即为坐标原点。为坐标原点。第9页/共27页第10页/共27页（4 4）描绘运动轨迹：在木板）描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。不擦碰孔的边缘。用铅笔在卡片缺口处的白用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点

7、，这就在白纸上纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。应的位置。保证小球保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始下滑每次从斜槽上的同一位置由静止开始下滑，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。第11页/共27页5.5.注意事项注意事项(1)(1)斜槽末端的切线必须水平。斜槽末端的切线必须水平。(2)(2)方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。(3)(

8、3)坐标原点坐标原点(小球做平抛运动的起点小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点。应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点。第12页/共27页(4)(4)如果是用白纸，则应以小球在如果是用白纸，则应以小球在槽槽口时球的球心在木板口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重垂线，上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重垂线，先根据重先根据重垂垂线方向确定线方向确定y y轴方向，再用直角三角板画出水轴方向，再用直角三角板画出水平线作为平线作为x x轴，建立直角坐标系。轴，建立直角坐标系。(5)(5)每次小球应从斜槽上

9、的同一位置由静止开始滚下。每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始滚下。(6)(6)要在平抛轨道上选取距要在平抛轨道上选取距O O点远些的点来计算球的初速点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。度，这样可使结果的误差较小。第13页/共27页xyxy四、平抛运动的初速度计算四、平抛运动的初速度计算1.1.记住原点记住原点O第14页/共27页2.2.没有记住原点没有记住原点,v,v0 0如何求？如何求？xyx1x2y1y2O第15页/共27页 例例1.1.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

10、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通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平B B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C C每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球D D记录小球位置用的木条记录小球位置用的木条(或凹槽或凹槽)每次必须严格地等距离下降每次必须严格地等距离下降E E小球运动时不应与木板上的白纸小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸或方格纸)接触接触F F将将球

11、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连 成折线成折线 ACEACE第16页/共27页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，已备有下列器材：实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的架台，还需要下列器材中的()()A.A.秒表秒表 B.B.天平天平 C.C.重垂线重垂线 D.D.测力计测力计 C C 第17页/共27页2.2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置

12、不同，则正确的是滚下的初始位置不同，则正确的是 ()()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C C小球在空中运动的时间均不同小球在空中运动的时间均不同D D小球通过相同的水平位移所用时间均不同小球通过相同的水平位移所用时间均不同ABDABD 第18页/共27页3.3.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，甲槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，甲和乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显和乙得到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

13、验错误是_,_,乙的实验错误是乙的实验错误是_。斜槽末端不水平斜槽末端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O甲甲O乙乙第19页/共27页4.4.下列哪些因素会使本实验的误差增大下列哪些因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水平安装斜槽时其末端不水平D D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计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算的点离原点O O较远较远BCBC 第20页/共27页5.5.在在“研究平抛运动

14、研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动实验中，某同学只记录了小球运动途中的途中的A A、B B、C C三点的位置，取三点的位置，取A A点为坐标原点，则各点的点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当位置坐标如图所示，当g g10 m/s10 m/s2 2时，下列说法正确的是时，下列说法正确的是 （）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为1 1m/sm/sBDBD 第21页/共

15、27页6.6.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，下面哪些说这一实验时，下面哪些说法是正确的法是正确的()()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验结果，不要忘记用天平称出小球的质量ABAB第22页/共27页7.7.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小

16、方格的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，小方格的边长纸记录轨迹，小方格的边长l1.25cm1.25cm，若小球在平抛运，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的动中先后经过的几个位置如图中的a a、b b、c c、d d所示，则所示，则小球平抛的初速度的计算式为小球平抛的初速度的计算式为v v0 0(用用l、g g表示表示)，其值是，其值是_(g_(g取取9.8m9.8ms s2 2)。dabc0.70m/s0.70m/s第23页/共27页8.8.某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图图如图1 1所示，

17、所示，A A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中一组平行的插槽（图中 P P0 0P P0 0,P,P1 1P P1 1），槽间距离均），槽间距离均为为d d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B B上。实验时依次将上。实验时依次将B B板插入板插入A A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。等打完一点后，把静止释放。等打完一点后，把B B板插入后一槽中并同时向板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离纸面内侧平移距离d d。图图1 1第24页/共27页（1 1）

18、实验前应对实验装置反复调节，直到）实验前应对实验装置反复调节，直到_，每次让小球从同一位置由静止释放，是为，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了了_。（2 2）每次将）每次将B B板向内侧平移距离板向内侧平移距离d d，是为了，是为了_。线线水平，水平，A A板水平，插槽板水平，插槽 P P0 0P P0 0垂直斜轨并在斜轨末垂直斜轨并在斜轨末斜轨末斜轨末端切端切 端正下方端正下方使小球每次做平抛运动的初速度相同使小球每次做平抛运动的初速度相同每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的使记录纸上使记录纸上距离距离第25页/共27页在误差允许范围内在误差允许范围内,四段位移近似相四段位移近似相等等四段位移所用时四段位移所用时间相等间相等在水平方向在水平方向,相等相等时间内的位移相时间内的位移相等等 平抛运动在水平平抛运动在水平方向的分运动是方向的分运动是匀速直线运动匀速直线运动平抛运动可分解为水平方平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动方向的自由落体运动第26页/共27页