高中物理實(shí)驗(yàn) 平拋運(yùn)動(dòng)課件人教版必修二4實(shí)驗(yàn) 平拋運(yùn)動(dòng).ppt

研究平拋運(yùn)動(dòng) 一 實(shí)驗(yàn)原理 用描跡法 該實(shí)驗(yàn)的平拋運(yùn)動(dòng)可以看成是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成 一個(gè)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng) 其速度等于平拋物體的初速度 另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng) 利用有孔的卡片確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的若干不同位置 然后描出運(yùn)動(dòng)軌跡 測(cè)出曲線任一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y 利用 就可求出小球的水平分速度 即平拋物體的初速度 二 演示 三 注意事項(xiàng)有 斜槽末端的切線必須水平 用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直 以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) 如果是用白紙 則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) 在斜槽末端懸掛重錘線 先以重錘線方向確定y軸方向 再用直角三角板畫(huà)出水平線作為x軸 建立直角坐標(biāo)系 每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開(kāi)始下滑 例1 1998年上海 在做 研究平拋運(yùn)動(dòng) 的實(shí)驗(yàn)時(shí) 讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng) 通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡 為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡 下面列出了一些操作要求 將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上 a 通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平b 每次釋放小球的位置必須不同c 每次必須由靜止釋放小球d 記錄小球位置用的木條 或凹槽 每次必須嚴(yán)格地等距離下降e 小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙 或方格紙 相觸f 將球的位置記錄在紙上后 取下紙 用直尺將點(diǎn)連成折線 ace 練習(xí)1 在 研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)時(shí) 已備有下列器材 白紙 圖釘 平板 鉛筆 弧形斜槽 小球 刻度尺 鐵架臺(tái) 還需要下列器材器材中的 a 秒表b 天平c 重錘線d 測(cè)力計(jì) c 例2 如圖所示 在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí) 小球a沿軌道滑下 離開(kāi)軌道末端 末端水平 時(shí)撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)關(guān)s 被電磁鐵吸住的小球b同時(shí)自由下落 改變整個(gè)裝置的高度h做同樣的實(shí)驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)位于同一高度的a b兩球總是同時(shí)落地 該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了a球在離開(kāi)軌道后 a 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)b 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)c 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)d 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) 03年上海14 c 練習(xí)2 在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中 如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同 則正確的是 a 小球平拋的初速度不同b 小球每次做不同的拋物線運(yùn)動(dòng)c 小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同d 小球通過(guò)相同的水平位移所用時(shí)間均不同 abd 例3 如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的閃光照片的一部分 背景標(biāo)尺每小格表示1 25cm 則由照片求出小球平拋的初速度值為 0 70m s 練習(xí)3 在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中 讓小球多次從斜槽上滾下 在白紙上依次記下小球的位置 某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示 從圖中明顯看出甲的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是 乙的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是 槽底不水平 每次釋放小球的高度不同 例4 如圖為某小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí) 用閃光照相的方法獲得的相片的一部分 圖中背景方格的邊長(zhǎng)為5cm g 10m s2 則 1 小球平拋的初速度vo m s 2 閃光頻率f h2 3 小球過(guò)a點(diǎn)的速率va m s 解 由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 y gt2 2 0 05 0 1m t 0 1sf 10hz x v0t v0 x t 3 0 05 0 1 1 5m s vby y1 y2 2t 8 0 05 0 2 2m s vay vby gt 2 1 1m s va2 vay2 v02 1 2 25 3 25 va 1 8m s 1 5 10 1 8 練習(xí)4 下列哪些因素會(huì)使本實(shí)驗(yàn)的誤差增大 a 小球與斜槽之間有摩擦b 建立坐標(biāo)系時(shí) 以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)c 安裝斜槽時(shí)其末端不水平d 根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)o較遠(yuǎn) bc 例5 在 研究平拋運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的a b c三點(diǎn)的位置 取a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) 則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示 當(dāng)g 10m s2時(shí) 下列說(shuō)法正確的是 a 小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是 0 0 b 小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是 10 5 c 小球平拋初速度為2m sd 小球平拋初速度為1m s bd 練習(xí)5 在做 研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 這一實(shí)驗(yàn)時(shí) 下面哪些說(shuō)法是正確的 a 安裝弧形槽時(shí) 必須使槽的末端的切線方向保持水平b 每次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí) 都要讓小球從同一位置開(kāi)始由靜止釋放c 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 小球與槽的摩擦不可避免 但這并不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果d 為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果 不要忘記用天平稱(chēng)出小球的質(zhì)量 ab 例6 一學(xué)生做 研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)時(shí) 畫(huà)運(yùn)動(dòng)軌跡只在白紙上畫(huà)出了與初速度平行的ox軸 忘了畫(huà)坐標(biāo)原點(diǎn)和oy軸 而且也只畫(huà)出了中間一部分軌跡 如圖所示 如何只用一刻度尺得出小球的初速度 不需測(cè)實(shí)際數(shù)據(jù)只用物理量的符號(hào)代表所測(cè)量 測(cè)量方法 簡(jiǎn)答 得到的v0 解析 任取三點(diǎn)1 2 3 如圖示 測(cè)得s y1 y2 則 練習(xí)6 某學(xué)生在 研究平拋運(yùn)動(dòng) 的實(shí)驗(yàn)中有如下操作步驟 試按合理的順序?qū)⒉襟E序號(hào)填在下面的線上 a 用鉛筆在白紙上記下拋出點(diǎn)位置o b 取下白紙 用平滑曲線連接小球依次通過(guò)的各點(diǎn) 得出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡 c 用重錘線和直尺畫(huà)出過(guò)o點(diǎn)的豎直線oy d 用三角板畫(huà)出過(guò)o點(diǎn)的水平線ox e 安裝斜槽 并使槽的末端切線沿水平方向 f 每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球 并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過(guò)各點(diǎn)的位置 g 將白紙釘在木板上 并豎直固定木板 h 在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上取a b c三點(diǎn) 用三角板和刻度尺 分別量出三點(diǎn)的水平位移x和豎直位移y i 利用水平和豎直位移x y 計(jì)算三次平拋的初速vo 再求出三次的平均值作為測(cè)量最后結(jié)果 e g a d c f b h i 例7 95年高考 在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中 用一張印有小方格的紙記錄軌跡 小方格的邊長(zhǎng)l 1 25cm 若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過(guò)的幾個(gè)位置如圖中的a b c d所示 則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0 用l g表示 其值是 g取9 8m s2 解析 由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律 y gt2 l x v0t v0 x t 2l t 代入數(shù)字l 1 25cm 1 80m 得到v0 0 7m s 0 7m s 練習(xí)7 如圖 a 是研究平拋運(yùn)動(dòng) 的實(shí)驗(yàn)裝置圖 b 是實(shí)驗(yàn)后在白紙上作的圖 1 在 a 圖上標(biāo)出o點(diǎn)及ox oy軸 并說(shuō)明這兩條坐標(biāo)軸是如何作出的 答 2 固定斜槽軌道時(shí)應(yīng)注意使 3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需經(jīng)過(guò)多次釋放小球才能描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意 4 計(jì)算小球平拋初速度的公式為vo 根據(jù)圖 b 給出的數(shù)據(jù) 可計(jì)算出vo m s 利用重錘線作oy軸 再垂直于oy作ox軸 底端切線沿水平方向 每次都從同一高度處無(wú)初速度滾下 1 6 例8 一個(gè)同學(xué)在 研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)中 只畫(huà)出了如圖所示的一部分曲線 于是他在曲線上取水平距離 s相等的三點(diǎn)a b c 量得 s 0 2m 又量出它們之間的豎直距離分別為h1 0 1m h2 0 2m 利用這些數(shù)據(jù) 可求得 1 物體拋出時(shí)的初速度為m s 2 物體經(jīng)過(guò)b時(shí)豎直分速度為m s 3 拋出點(diǎn)在a點(diǎn)上方高度為m處 解析 1 先求t 據(jù) 求得 t 0 1s m s 2m s 2 m s 1 5m s 3 設(shè)拋出點(diǎn)在a點(diǎn)上方高度為h 下落到點(diǎn)的時(shí)間為t 則有 由此兩式可求得h 0 0125m 練習(xí)8 如圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)閃光照片的一部分 圖中背景是邊長(zhǎng)5cm的小方格 則閃光頻率是 hz 小球運(yùn)動(dòng)的初速度是 m s 拋出點(diǎn)距圖中a點(diǎn)水平距離是 cm 豎直距離是 cm g取10m s2 10hz 1 5 15 5 若只有米尺 將玩具手槍子彈從某一高度處水平射