实验 研究平抛运动 讲课用课件.pptx

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1、一、实验目的1、用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。2、从实验轨迹求平抛物体的初速度。二、实验器材斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，铅笔，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。第1页/共16页三、实验原理三、实验原理用描迹法用描迹法 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖动：一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，利直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。动的曲线，建立

2、坐标系。测出曲线上的某一点的坐标测出曲线上的某一点的坐标x和和y，根据重力加，根据重力加速度速度g的数值、利用公式的数值、利用公式 求出小球飞行求出小球飞行时间时间t，再利用公式，再利用公式 ，求出小球的水平分，求出小球的水平分速度速度 ，即为小球做平抛运动的初速度。，即为小球做平抛运动的初速度。第2页/共16页四、实验步骤四、实验步骤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，可用板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上

3、处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水的任意位置静止，就表明水平已调好。平已调好。第3页/共16页2、调整木板：用悬挂在槽口的、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线重锤线把木板把木板调整到调整到竖直竖直方向、并使木板平面与小球下落的方向、并使木板平面与小球下落的竖直面竖直面平行平行。然后。然后把重锤线方向把重锤线方向记录到钉在木记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程板的白纸上，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。中，木板与斜槽的相对位置保持不变。3、确定坐标原点、确定坐标原点O：把小球放：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口在槽口处，用铅笔记下球在槽

4、口时球心在白纸上的水平投影点时球心在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。即为坐标原点。第4页/共16页4描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使描绘运动轨迹：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。保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，

5、保证小球每次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。第5页/共16页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xv0t和和ygt2/2计计算出小球的初速度算出小球的初速度v0，最后，最后计算出计算出v0的平均值，并将有的平均值，并将有关数据记入表格内。关数据记入表格内。在曲线上选取

6、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。第6页/共16页五、注意事项：斜槽末端的切线必须水平。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。坐标原点(小球做平抛运动的起点)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。如果是用白纸，则应以小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。要在平抛轨道上

7、选取距要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。速度，这样可使结果的误差较小。第7页/共16页第8页/共16页 在“研究平抛物体的运动”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、铁架台，还需要下列器材器材中的：A、秒表 B、天平 C、重锤线 D、测力计 答案：C 第9页/共16页1、在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g10 m/s2时，下列说法正确的是（）A.小球抛出点的位置坐标是(0，0)B.小球抛出点的位置坐标是(-10

8、，-5)C.小球平抛初速度为2m/s D.小球平抛初速度为1m/sBD 第10页/共16页2、一学生做“研究平抛物体的运动”实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的Ox轴，忘了画坐标原点和Oy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量)测量方法：(简答)_得到的v0=_解析:任取水平间距相等的三点1，2，3，如图示，测量水平间距s，竖直间距h1、h2第11页/共16页 3、在在研研究究平平抛抛物物体体运运动动的的实实验验中中，用用一一张张印印有有小小方方格格的的纸纸记记录录轨轨迹迹，小小方方格格的的边边长长l1.

9、25cm，若若小小球球在在平平抛抛运运动动中中先先后后经经过过的的几几个个位位置置如如图图中中的的a、b、c、d所所示示，则则小小球球平平抛抛的的初初速速度度的的计计算算式式为为v0(用用l、g表示表示)，其值是其值是 (g取取9.8ms2)dabc解析：由平抛运动规律y=gT 2=lx=v0 T v0=x/T=2l/T=代入数字 l=1.25cm=1/80 m得到 v0=0.70m/s 0.70m/s第12页/共16页4、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,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则（1）小球平抛的初速度vo=m/s（2）小球过A点的速率vA=

10、m/sABC1.51.8第13页/共16页5、某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装、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置示意图如图1所示，所示，A是一块平面木板，在其上等间是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中隔地开凿出一组平行的插槽（图中 PoPo），槽），槽间距离均为间距离均为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上。上。实验时依次将实验时依次将B板插入板插入A板的各插槽中，每次让小球板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。等打完一点后，把从斜轨的同一位置由静止释放。等打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。第14页/共16页（1）直到斜轨末）直到斜轨末端切线端切线水平水平；为了使小球每次做平抛运动的初速度相同为了使小球每次做平抛运动的初速度相同。（2）每次将）每次将B板向内侧平移距离板向内侧平移距离d，是为了使记录，是为了使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离。际运动的距离。（1）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，是为了_。（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了_。第15页/共16页感谢您的观看。第16页/共16页