實(shí)驗(yàn) 研究平拋運(yùn)動(dòng) 講課用PPT課件

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。2、從實(shí)驗(yàn)軌跡求平拋物體的初速度。二、實(shí)驗(yàn)器材斜槽，鐵架臺(tái)，木板，白紙，小球，圖釘，鉛筆，鉛筆，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。第1頁/共16頁xvt 212ygt 三、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)原理用描跡法用描跡法 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)

2、系。拋運(yùn)動(dòng)的曲線，建立坐標(biāo)系。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 第2頁/共16頁四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘、安裝調(diào)整斜槽：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，可用板的左上角固定斜槽，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端輕放在斜槽平直

3、部分的末端處，能使小球在平直軌道上處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水的任意位置靜止，就表明水平已調(diào)好。平已調(diào)好。第3頁/共16頁2、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線重錘線把木板把木板調(diào)整到調(diào)整到豎直豎直方向、并使木板平面與小球下落的方向、并使木板平面與小球下落的豎直面豎直面平行平行。然后。然后把重錘線方向把重錘線方向記錄到釘在木記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程板的白紙上，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。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：把小球放：把小球放在槽口處，用鉛筆記下

4、球在槽在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在白紙上的水平投影口時(shí)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。即為坐標(biāo)原點(diǎn)。第4頁/共16頁4描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：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

5、每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下，保證小球每次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。第5頁/共16頁5、計(jì)算初速度：取下白紙，以、計(jì)算初速度：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)計(jì)算出小球的初速度算出小球的初速度v0，最后，最后計(jì)算出計(jì)算出v0的平均值，并將有的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入

6、表格內(nèi)。關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(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。第6頁/共16頁五、注意事項(xiàng)：斜槽末端的切線必須水平。 方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。 坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。如果是用白紙，則應(yīng)以小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(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，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。每次小球應(yīng)從斜

7、槽上的同一位置由靜止開始下滑。要在平拋軌道上選取距要在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初點(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。速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。第7頁/共16頁第8頁/共16頁 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) 答案：C 第9頁/共16頁1、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)g10 m/s2時(shí)，下列說法正確的是（ ）A.小球拋出點(diǎn)的位置坐

8、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/s D.小球平拋初速度為1m/sBD 第10頁/共16頁2、一學(xué)生做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，畫運(yùn)動(dòng)軌跡只在白紙上畫出了與初速度平行的Ox軸，忘了畫坐標(biāo)原點(diǎn)和Oy軸，而且也只畫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:任取水平間距相等的三點(diǎn)1，2，3，如圖示，測(cè)量水平間距s，豎直間距h1、h2021gvshh 第11頁/共16頁 3、在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有、在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印

9、有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)l1.25cm，若，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過的幾個(gè)位置如圖中的小球在平拋運(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過的幾個(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)算式為所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0(用用l、g表示表示)，其值是其值是 (g取取9.8ms2)dabc解析：由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律y=gT 2= lx=v0 Tgl2 v0 = x/T=2l /T=代入數(shù)字 l = 1.25cm=1/80 m得到 v0 =0.70m/s gl20.70m/s第12頁/共16頁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

10、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）小球過A點(diǎn)的速率vA= m/sABC1.51.8第13頁/共16頁5、某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝、某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖置示意圖如圖1所示，所示，A是一塊平面木板，在其上等是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖中間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖中 PoPo），），槽間距離均為槽間距離均為d。 把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將上。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入板插入A板的各插槽中，每次讓板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。等打完一點(diǎn)后，小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。等打完一點(diǎn)后，把把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d。第14頁/共16頁（1）直到斜軌末）直到斜軌末端切線端切線水平水平； 為了使小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同為了使小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同。（2）每次將）每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離板向內(nèi)