實驗研究平拋運動 (2)ppt課件

1、復習回想：復習回想：1.1.什么是平拋運動什么是平拋運動? ?初速度沿程度方向只受重力作用初速度沿程度方向只受重力作用的運動的運動2.2.平拋運動可以分解為哪兩個分平拋運動可以分解為哪兩個分運動運動? ?3.3.平拋運動的軌跡是什么平拋運動的軌跡是什么? ? 程度方向上的勻速直線運動程度方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自在落體運動豎直方向上的自在落體運動 2021gtytvx一、實驗目的：一、實驗目的：(1)(1)描畫出平拋物體的運動軌跡；描畫出平拋物體的運動軌跡； (2)(2)求出平拋運動物體的初速度。求出平拋運動物體的初速度。實驗實驗: :研討平拋運動研討平拋運動二、實驗原理：二、實驗原

2、理：平拋運動可以看成是兩個分運動的合運動：平拋運動可以看成是兩個分運動的合運動：程度方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物程度方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物體的初速度；體的初速度；豎直方向的自在落體運動利用有孔的卡片確豎直方向的自在落體運動利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的假設干不同位置，定做平拋運動的小球運動時的假設干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線上任一點的坐標然后描出運動軌跡，測出曲線上任一點的坐標x和和y，利用，利用就可以求出平拋物體的初速度就可以求出平拋物體的初速度tvx0221gty ygxv20思索：如何獲得小球做平拋運動的軌跡？思索：如何獲得小球做平拋運動的軌跡

3、？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 ：用頻閃照相機得到物體運動的軌跡用頻閃照相機得到物體運動的軌跡照相法照相法實驗器材：斜槽，金屬小球，木板實驗器材：斜槽，金屬小球，木板( (附豎附豎直固定支架直固定支架) )，坐標紙，圖釘，刻度尺，坐標紙，圖釘，刻度尺，重錘線，鉛筆。重錘線，鉛筆。描跡法描跡法1、安裝調整斜槽：用圖釘、安裝調整斜槽：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，并使板的左上角固定斜槽，并使其末端的切線堅持程度。其末端的切線堅持程度。實驗步驟實驗步驟: :2、調整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調、調整

4、木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行且接近直面平行且接近,固定好木板。固定好木板。3、確定坐標原點、確定坐標原點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球心在白紙上的球在槽口時球心在白紙上的程度投影點程度投影點O，O即為坐標即為坐標原點。原點。4描畫運動軌跡：將擋板移至最下端，讓鋼球滾下時描畫運動軌跡：將擋板移至最下端，讓鋼球滾下時能到達右下角，從而確定鋼球的適當起始位置。能到達右下角，從而確定鋼球的適當起始位置。 將擋板移至最下端，將鋼球從斜槽上適當位置由靜將擋板移至最下端，

5、將鋼球從斜槽上適當位置由靜止釋放，它分開槽后做平拋運動，落下時經(jīng)過復寫紙在止釋放，它分開槽后做平拋運動，落下時經(jīng)過復寫紙在白紙上打下一個印記。將擋板上移，每挪動一次，讓鋼白紙上打下一個印記。將擋板上移，每挪動一次，讓鋼球從斜槽上同一位置由靜止釋放，打下一個印記。球從斜槽上同一位置由靜止釋放，打下一個印記。 保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開場滑下，保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開場滑下，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、計算初速度：取下白紙，以、計算初速度：取下白紙，以O點為原點畫出豎直向點為原點畫出豎直向下的下的y軸

6、和程度向右的軸和程度向右的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銜接起來即得小球做平拋運動的軌跡。銜接起來即得小球做平拋運動的軌跡。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2計算出小球的初速度計算出小球的初速度v0，最后計算出最后計算出v0的平均值。的平均值。 在曲線上選取在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點，六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標用刻度尺和三角板測出它們的坐標x和和y。(1)(1)保證斜槽末端的切線必需程度。保證斜槽末端的切線必需程度。(2)(2)木板平面豎直且平行于小球平拋的軌道平木板平面豎直且平行于小球平拋的軌道平面，并使小球的運動接近木板

7、但不接觸。面，并使小球的運動接近木板但不接觸。 (3)(3)坐標原點不在斜槽口的末端，應在槽口上坐標原點不在斜槽口的末端，應在槽口上方小球球心處方小球球心處實驗本卷須知實驗本卷須知: : OO(4)(4)小球應在同一位置無初速自在釋放；釋放小球應在同一位置無初速自在釋放；釋放的高度要適當，使小球以適宜的程度初速的高度要適當，使小球以適宜的程度初速度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布，從而減小丈量誤差；角間分布，從而減小丈量誤差；(5)(5)實驗過程中木板不能動實驗過程中木板不能動(6)(6)要在平拋軌道上選取距要在平拋軌道上選取距O O點遠些的點來計

8、點遠些的點來計算球的初速度，這樣可使結果的誤差較小。算球的初速度，這樣可使結果的誤差較小。實驗本卷須知實驗本卷須知: : 如何檢驗斜槽末端部分能否程度如何檢驗斜槽末端部分能否程度 ？假設將小球放在斜槽末端程度軌道的任假設將小球放在斜槽末端程度軌道的任何位置，小球都不滾動，那么可以以為何位置，小球都不滾動，那么可以以為斜槽末端程度斜槽末端程度 討論討論1:1:調理木板，使重錘的吊線與平板的邊線調理木板，使重錘的吊線與平板的邊線平行、與平板面平行，使小球平拋的軌平行、與平板面平行，使小球平拋的軌道平面與板面平行道平面與板面平行 怎樣判別木板面能否豎直怎樣判別木板面能否豎直? ?討論討論2:2:怎樣

9、確定坐標原點怎樣確定坐標原點O O，建立直角坐標系，建立直角坐標系? ?把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時球的球心在坐標紙板上的程度投影點球的球心在坐標紙板上的程度投影點O O，即為坐標原點即為坐標原點( (不是槽口端點不是槽口端點) )；再利用重；再利用重錘線確定錘線確定y y軸方向和與之垂直的軸方向和與之垂直的x x軸方向。軸方向。討論討論3:3:yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判別平拋運動的軌跡是不是、如何判別平拋運動的軌跡是不是拋物線？拋物線？ 假設軌跡是一條拋物線，那么軌跡上各點應滿假設軌跡是一條拋物線，那么軌跡上各點應滿足足

10、y=ax2 y=ax2 。測出軌跡上某點的坐標。測出軌跡上某點的坐標(x(x、y)y)，帶，帶入入y=ax2y=ax2中求出中求出a a，就可知道代表這個軌跡的能，就可知道代表這個軌跡的能夠關系式；再測幾個點的坐標代入驗證。夠關系式；再測幾個點的坐標代入驗證。3 3、怎樣計算平拋物體的初速度？、怎樣計算平拋物體的初速度？ 2021gtytvx 程度方向上的勻速直線運動程度方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自在落體運動豎直方向上的自在落體運動平拋運動的兩個分運動為：平拋運動的兩個分運動為：yxv0v0=txyg2= x測出軌跡上某一點的坐測出軌跡上某一點的坐標標(x、y)代入可求出代入可求出v0

11、Px，y例例1 1、在做、在做“研討平拋運動實驗中應采研討平拋運動實驗中應采取以下哪些措施可減小誤差？取以下哪些措施可減小誤差？A A斜槽軌道必需光滑斜槽軌道必需光滑B B斜槽程度部分軌道必需程度斜槽程度部分軌道必需程度C C每次要平衡摩擦力每次要平衡摩擦力D D小球每次應從斜槽上同一高度釋放小球每次應從斜槽上同一高度釋放B D例例2 2、某同窗使小球沿桌面程度飛出，用、某同窗使小球沿桌面程度飛出，用數(shù)碼相機來拍攝小球作平拋運動的錄像數(shù)碼相機來拍攝小球作平拋運動的錄像每秒每秒1515幀并將照片打印出來。問：他幀并將照片打印出來。問：他大約可以得到幾楨小球正在空中運動的照大約可以得到幾楨小球正在

12、空中運動的照片？片？ v0221gth 由：由：ght2 得：得：假設桌高假設桌高 h=0.8m h=0.8m ，能拍，能拍 幅照片幅照片6例例3 3、如下圖，在、如下圖，在 的實驗的實驗中，描畫得到的平拋物體的軌跡的一部分，中，描畫得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點的位置沒有記錄，試根據(jù)圖中的數(shù)拋出點的位置沒有記錄，試根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)求出平拋運動的初速度。據(jù)求出平拋運動的初速度。h1h2ssABC物體在物體在ABAB段和段和BCBC段運動段運動的時間必相等，那么有的時間必相等，那么有: :212gThhh hgsTsv 0解析解析: :在軌跡上在軌跡上ABCABC三個點是程三個點是程度間距相

13、等的，故有：度間距相等的，故有：在研討平拋物體運動的實驗中，用一張印在研討平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=2.5cmL=2.5cm。假設小球在平拋運動途中的幾。假設小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的個位置如圖中的a a、b b、c c、d d所示，那么小所示，那么小球平拋的初速度的計算式為球平拋的初速度的計算式為v0=_v0=_用用L L、g g表示，其值是表示，其值是_abcd1m/s 2gTy tvx0 2 gL1 1、在、在 的實驗中，為減的實驗中，為減少空氣阻力對小球的影響，所以選擇小少空氣阻力對小球的影響，所以選

14、擇小球時，應選擇以下的：球時，應選擇以下的：A A、實心小鐵球；、實心小鐵球；B B、空心小鐵球；、空心小鐵球；C C、實心小木球；、實心小木球；D D、以上三種球都可以；、以上三種球都可以；練一練練一練A2 2、在、在“研討平拋物體的運動實驗時，已備有以下研討平拋物體的運動實驗時，已備有以下器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需求以下器材器材中的：刻度尺、鐵架臺，還需求以下器材器材中的： A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 C C、重錘線、重錘線 D D、測力計、測力計 C 3 3、在研討平拋物體運動的實驗中，假設

15、小球每次從、在研討平拋物體運動的實驗中，假設小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，那么正確的選項是斜槽滾下的初始位置不同，那么正確的選項是 A A小球平拋的初速度不同小球平拋的初速度不同B B小球每次做不同的拋物線運動小球每次做不同的拋物線運動CC小球在空中運動的時間每次均不同小球在空中運動的時間每次均不同D D小球經(jīng)過一樣的程度位移所用時間均不同小球經(jīng)過一樣的程度位移所用時間均不同ABD 4 4、在研討平拋運動的實驗中，讓小、在研討平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次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下小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如下圖

16、，從圖中明顯看出記錄紙分別如下圖，從圖中明顯看出甲的實驗錯誤是甲的實驗錯誤是 . .乙的實驗錯誤是乙的實驗錯誤是 . . O甲甲O乙乙槽底不程度槽底不程度 每次釋放小球的高度不同每次釋放小球的高度不同5 5、以下哪些要素會使本實驗的誤差增大、以下哪些要素會使本實驗的誤差增大 A A小球與斜槽之間有摩擦小球與斜槽之間有摩擦B B建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點C C安裝斜槽時其末端不程度安裝斜槽時其末端不程度D D根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作計算的點離原點計算的點離原點O O較遠較遠BC

17、6 6、某學生在、某學生在 的實驗中有如下操作步驟，試按的實驗中有如下操作步驟，試按合理的順序將步驟序號填在下面的線上：合理的順序將步驟序號填在下面的線上：_A A用鉛筆在白紙上記下拋出點位置用鉛筆在白紙上記下拋出點位置OO；B B取下白紙，用平滑曲線銜接小球依次經(jīng)過的各點，得出平取下白紙，用平滑曲線銜接小球依次經(jīng)過的各點，得出平拋運動軌跡；拋運動軌跡；CC用重錘線和直尺畫出過用重錘線和直尺畫出過OO點的豎直線點的豎直線oyoy；D D用三角板畫出過用三角板畫出過OO點的程度線點的程度線oxox；E E安裝斜槽，并使槽的末端切線沿程度方向；安裝斜槽，并使槽的末端切線沿程度方向；F F每次都從斜

18、槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白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經(jīng)過各點的位置；紙上依次記下小球經(jīng)過各點的位置；GG將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H H在平拋運動軌跡上取在平拋運動軌跡上取A A、B B、CC三點，用三角板和刻度尺，三點，用三角板和刻度尺，分別量出三點的程度位移分別量出三點的程度位移x x和豎直位移和豎直位移y y；I I利用程度和豎直位移利用程度和豎直位移x x、y y，計算三次平拋的初速，計算三次平拋的初速VoVo，再求，再求出三次的平均值作為丈量最后結果；出三次的平均值作為丈量最后結果；E、G、A、D、C、F、B、H、I7 7、在做、在做“研討平拋運動的實驗時，讓小球多次沿同研討平拋運動的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，經(jīng)過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，一軌道運動，經(jīng)過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描畫運動軌跡，下面列出了一些操作為了能較準確地描畫運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將他以為正確的選項前面的字母填在橫線上：要求，將他以為正確的選項前面的字母填在橫線上：。 A A經(jīng)過調理使斜槽的末端堅持程度經(jīng)過調理使斜槽的末端堅持程度 B B每次釋放小球的位置必需不同每次釋放小球的位置必需不同 C C每次必需由靜止釋放小球每次必需由靜止釋放小球 D D記錄小球