高中物理 第五章 第3节 实验 研究平抛运动课件 新人教版必修2.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修2 曲线运动 第五章 第三节实验 研究平抛运动 第五章 做平抛运动的物体在运动中每时每刻都有不同的位置 如何确定物体在不同时刻的位置坐标 怎样描绘物体的运动轨迹呢 让我们通过实验来探究这个问题 利用实验室的斜面小球等器材装配下图所示的装置 钢球从斜槽上滚下 通过水平槽飞出后做 运动 每次都使钢球从斜槽上 由静止释放 钢球每次在空中做平抛运动的 就相同 设法用铅笔描出小球经过的位置 通过多次实验 在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置 用 将各点连起来 从而得到钢球做平抛运动的轨迹 描迹法描绘平抛运动的轨迹 平抛 同一位置 轨迹 平滑的曲线 用细水流显示平抛运动的轨迹 水平 平抛运动 用数码照相机可记录平抛运动的轨迹 如图所示 由于相邻两帧照片间的时间间隔是 的 只要测量相邻两照片上小球的 位移 就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点 用频闪照相拍摄平抛运动的轨迹 相等 水平 3 实验器材斜槽 附金属小球 木板及竖直固定的支架 白纸 图钉 刻度尺 三角板 重锤 铅笔 4 实验步骤 1 安装调平 将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上 其末端伸出桌面外 轨道末端切线水平 用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角 把木板调整到竖直位置 使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近 如图所示 2 建坐标系把小球放在槽口处 用铅笔记下小球在槽口 轨道末端 时球心所在木板上的投影点o o点即为坐标原点 用重锤线画出过坐标原点的竖直线作为y轴 画出水平向右的x轴 3 确定小球位置 将小球从斜槽上某一位置由静止滑下 小球从轨道末端射出 先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值 让小球由同一位置自由滚下 在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置 并在坐标纸上记下该点 用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置 4 描点得轨迹取下坐标纸 将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来 即得到小球平抛运动轨迹 6 误差分析 1 斜槽末端没有调水平 小球离开斜槽后不做平抛运动 2 确定小球运动的位置时不准确 3 量取轨迹上各点坐标时不准确 7 注意事项 1 实验中必须保持斜槽末端水平 2 要用重锤线检查木板 坐标纸上的竖直线是否竖直 3 小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下 4 实验时 眼睛应平视运动小球 并较准确地确定小球通过的位置 5 要在斜槽上较大的高度释放小球 使其以较大的水平速度运动 从而减小相对误差 6 要用平滑的曲线画出轨迹 舍弃个别偏差较大的点 7 在轨迹上选点时 不要离抛出点过近 并且使所选取的点之间尽量远些 对实验原理及操作过程的考查 安徽师大附中2013 2014学年高一下学期期中 在 研究平抛物体运动 的实验中 可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度 实验简要步骤如下 a 让小球多次从 位置上滚下 记下小球穿过卡片孔的一系列位置 b 安装好器材 注意斜槽末端水平和平板竖直 记下斜槽末端o点和过o点的竖直线 检测斜槽末端水平的方法是 c 测出曲线上某点的坐标x y 用v0 算出该小球的平抛初速度 实验需要对多个点求v0的值 然后求它们的平均值 d 取下白纸 以o为原点 以竖直线为轴建立坐标系 用平滑曲线画平抛轨迹 上述实验的合理顺序是 只排列序号即可 解析 a项中要记下小球运动途中经过的一系列位置 不可能在一次平抛中完成 每一次平抛一般只能确定一个位置 要确定多个位置 要求小球每次的轨迹重合 小球开始平抛时的初速度必须相同 因此小球每次必须从同一位置上滚下 在探究平抛运动的规律时 可以选用下列各种装置图 以下操作合理的是 a 选用装置1研究平抛物体竖直分运动 应该用眼睛看a b两球是否同时落地b 选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹 竖直管上端一定要低于水面c 选用装置3要获得钢球的平抛轨迹 每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放d 除上述装置外 也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹答案 bd 解析 小球下落的速度很快 运动时间很短 用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序 应听声音 选项a不合理 竖直管的上端应低于水面 这是因为竖直管与空气相通 管上端处的压强始终等于大气压 不受瓶内水面高低的影响 因此可以得到稳定的细水柱 选项b正确 只有每次从同一高度由静止释放钢球 钢球做平抛运动的初速度才相同 选项c错误 获得每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法 同样可以探究平抛运动的规律 选项d正确 实验数据处理方法 在研究平抛运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长l 1 25cm 若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a b c d所示 则 1 写出小球平抛运动的初速度的计算式 用l g表示 其值是多少 2 a点是平抛小球抛出点的位置吗 如果不是 那么抛出点的位置怎样确定 青岛市2014 2015学年高一下学期七校联考 某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时 将小球做平抛运动 用频闪照相机对准方格背景照相 拍摄到了如下图所示的照片 已知每个小方格边长9 8cm 当地的重力加速度为g 9 8m s2 1 若以拍摄的第一点为坐标原点 水平向右和竖直向下为正方向 则没有被拍摄到的小球位置坐标为 2 小球平抛的初速度大小为 答案 1 58 8cm 58 8cm 2 1 96m s 对实验原理的理解和迁移应用 揭阳一中2013 2014学年高一下学期期中 在做 研究平抛物体的运动 的实验中 为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置 实验时用了如图所示的装置 先将斜槽轨道的末端调整水平 在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸 将该木板竖直立于水平地面上 使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放 小球撞到木板并在白纸上留下痕迹a 将木板向远离槽口平移距离x 再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放 小球撞在木板上得到痕迹b 又将木板再向远离槽口平移距离x 小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放 再得到痕迹c 若测得木板每次移动距离x 10 00cm a b间距离y1 5 02cm b c间距离y2 14 82cm 请回答以下问题 g 9 8m s2 根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0 用题中所给字母表示 小球初速度的值为v0 m s 芜湖市2013 2014学年高一下学期期末 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段 在暗室中 照相机的快门处于常开状态 频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光 照亮运动的物体 于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置 某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律 他们分别在该装置正上方a处和右侧b处安装