實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)

1、復(fù)習(xí)回顧：復(fù)習(xí)回顧：1.1.什么是平拋運(yùn)動(dòng)什么是平拋運(yùn)動(dòng)? ?初速度沿水平方向只受重力作用的運(yùn)動(dòng)初速度沿水平方向只受重力作用的運(yùn)動(dòng)2.2.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)? ?3.3.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么? ? 拋物線拋物線 水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng) 2021gtytvx實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?1)(1)用實(shí)驗(yàn)方法用實(shí)驗(yàn)方法描繪描繪出平拋物體的出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡； (2)(2)從實(shí)驗(yàn)軌跡從實(shí)驗(yàn)軌跡求求出平拋運(yùn)動(dòng)物體的出平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度初速度。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :研究平

2、拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)如何獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如何獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡? ?1 1、如何獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡？、如何獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡？方案一方案一 ：描跡法描跡法方案二方案二 ： 徑跡法徑跡法oxyv0方案三方案三 ：用頻閃照相機(jī)得到物體運(yùn)動(dòng)的軌跡用頻閃照相機(jī)得到物體運(yùn)動(dòng)的軌跡照相法照相法xvt 212ygt 三、實(shí)驗(yàn)原理：三、實(shí)驗(yàn)原理： 平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是動(dòng)：一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描跡法

3、描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平利用描跡法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線。建立坐標(biāo)系分析。拋運(yùn)動(dòng)的曲線。建立坐標(biāo)系分析。測(cè)出曲線上的某一點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)出曲線上的某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和和y，根據(jù)重力加，根據(jù)重力加速度速度g的數(shù)值、利用公式的數(shù)值、利用公式 求出小球飛行求出小球飛行時(shí)間時(shí)間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 ，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。2gvxh 實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：斜槽，斜槽，鐵架臺(tái)，鐵架臺(tái)，金屬小球，金屬小球，木板木板( (附豎直固定支架附豎直固定支架) )，有孔的卡片有孔的卡片，坐標(biāo)紙，圖釘，刻度尺，重錘線

4、，鉛筆。坐標(biāo)紙，圖釘，刻度尺，重錘線，鉛筆。描跡法描跡法1、安裝調(diào)整斜槽、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使板的左上角固定斜槽，并使其末端的切線其末端的切線保持水平保持水平?？捎闷胶夥ㄕ{(diào)整斜槽，即將可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表道上的任意位置靜止，就表明水平已調(diào)好。明水平已調(diào)好。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟: :2、調(diào)整木板、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向、并使整到豎直方向、并使

5、木板平面與小球下落的豎木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近直面平行且靠近,然后然后把重錘線方向把重錘線方向記錄到釘在記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。3、確定坐標(biāo)原點(diǎn)、確定坐標(biāo)原點(diǎn)O：把?。喊研∏蚍旁诓劭谔?，用鉛筆記下球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在白紙上的球在槽口時(shí)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)即為坐標(biāo)原點(diǎn)。原點(diǎn)。4描繪運(yùn)動(dòng)軌跡描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：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，調(diào)整卡片的位

6、置，使從槽卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。 用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。 保證小球每次保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。5、計(jì)算初速度、計(jì)算初速度：取下白紙，以：取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎

7、直向下的下的y軸和水平向右的軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2計(jì)算出小球計(jì)算出小球的初速度的初速度v0，最后，最后計(jì)算出計(jì)算出v0的平均值。的平均值。并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。表格內(nèi)。 在曲線上選取在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn)，六個(gè)不同的點(diǎn)，用刻度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)用刻度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)x和和y。(1)(1)保證斜槽保證斜槽末端末端的切線必須水平。的切線必須水平。(2)(2)木板木板平面平面豎直豎直且且平行

8、于平行于小球小球平拋平拋的的軌道平軌道平面，面，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸。并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸。 (3)(3)坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)不在斜槽口的末端，不在斜槽口的末端，應(yīng)在應(yīng)在槽口上槽口上方小球方小球球心處球心處實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng): : OO(4)(4)小球小球應(yīng)在應(yīng)在同一位置無(wú)初速自由釋放同一位置無(wú)初速自由釋放；釋放；釋放的高度要適當(dāng)，使小球以合適的水平初速的高度要適當(dāng)，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測(cè)量誤差；角間分布，從而減小測(cè)量誤差；(5)(5)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)過程中木板不能動(dòng)木板不能動(dòng)(6)

9、(6)要在平拋軌道上選取距要在平拋軌道上選取距O O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng): : 一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡斜槽斜槽小球小球重垂線重垂線白紙白紙一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡OO坐標(biāo)原點(diǎn)（平拋起點(diǎn)）坐標(biāo)原點(diǎn)（平拋起點(diǎn)）一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一

10、、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡一、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡二、數(shù)據(jù)處理yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是、如何判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線？拋物線？ 假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點(diǎn)應(yīng)滿足假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點(diǎn)應(yīng)滿足y=axy=ax2 2 。測(cè)出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)。測(cè)出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)( (x x、y y) )，帶入，帶入y=axy=ax2 2中求出中求出a a，就可知道代表這個(gè)軌跡的可能，就可知道代表這個(gè)軌跡的可能關(guān)系式；再測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入驗(yàn)

11、證。關(guān)系式；再測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入驗(yàn)證。3 3、怎樣計(jì)算平拋物體的初速度？、怎樣計(jì)算平拋物體的初速度？ 2021gtytvx 水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為：平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為：yxv0v0=txyg2= x測(cè)出軌跡上某一點(diǎn)的坐測(cè)出軌跡上某一點(diǎn)的坐標(biāo)標(biāo)(x、y)代入可求出代入可求出v0P（x，y）例例、某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)、某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)碼相機(jī)來拍攝小球作平拋運(yùn)動(dòng)的錄像（每碼相機(jī)來拍攝小球作平拋運(yùn)動(dòng)的錄像（每秒秒1515幀）并將照片打印出來。問：他大約幀）并將照片打印出來。

12、問：他大約可以得到幾楨小球正在空中運(yùn)動(dòng)的照片？可以得到幾楨小球正在空中運(yùn)動(dòng)的照片？ v0221gth 由：由：ght2 得：得：若桌高若桌高 h=0.8m h=0.8m ，能拍，能拍 幅照片幅照片6練練、如圖所示，在、如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)的實(shí)驗(yàn)中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部驗(yàn)中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點(diǎn)的位置沒有記錄，試根據(jù)圖中分，拋出點(diǎn)的位置沒有記錄，試根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。的數(shù)據(jù)求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。h1h2ssABC物體在物體在ABAB段和段和BCBC段運(yùn)動(dòng)段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必相等，則有的時(shí)間必相等，則有: :212gThhh hgsTsv 0解析解析: :在軌跡上在軌跡上ABCABC三個(gè)點(diǎn)是水三個(gè)點(diǎn)是水平間距相等的，故有：平間距相等的，故有：練：在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一練：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