高中物理 5.3 实验：研究平抛运动课件1 新人教版必修2.ppt

实验目的 1 描绘出平抛物体的运动轨迹 2 求出平抛运动物体的初速度 实验 研究平抛运动 1 如何获得小球做平抛运动的轨迹 方案一 描迹法 方案二 径迹法 o x y 方案三 用频闪照相机得到物体运动的轨迹 照相法 实验怎样得到平抛运动的轨迹 方案一 实验器材 斜槽 金属小球 木板 附竖直固定支架 坐标纸 图钉 刻度尺 重锤线 铅笔 描迹法 实验器材 实验器材 斜槽 小球 木板 坐标纸 图钉 重垂线 直尺 铅笔等 1 安装调整斜槽 用图钉把白纸钉在竖直板上 在木板的左上角固定斜槽 并调整斜槽使其末端的切线保持水平 二实验步骤 如何检验斜槽末端部分是否水平 若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置 小球都不滚动 则可以认为斜槽末端水平 讨论1 2 调整木板 用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向 并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近 固定好木板 讨论2 怎么判断木板面是否竖直 调节木板 使重锤的吊线与平板的边线平行 与平板面平行 使小球平抛的轨道平面与板面平行且不发生碰撞 3 确定坐标原点o 把小球放在槽口处 用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点o o即为坐标原点 讨论3 怎么确定坐标原点o 建立直角坐标系 球的球心在坐标纸板上的水平投影点o 即为坐标原点 不是槽口端点 再利用重锤线确定y轴方向和与之垂直的x轴方向 4 描绘运动轨迹 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 调整卡片的位置 使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔 而不擦碰孔的边缘 用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点 这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下 用同样的方法 可找出小球平抛轨迹上的一系列位置 5 取下白纸 以o点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴 用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹 用公式x v0t和y gt2 2计算出小球的初速度v0 最后计算出v0的平均值 并将有关数据记入表格内 在曲线上选取a b c d e f六个不同的点 用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y o y x a4 a3 a2 a1 m4 m3 m2 m1 y3 三处理数据1 如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 假设轨迹是一条抛物线 则轨迹上各点应满足y ax2 测出轨迹上某点的坐标 x y 带入y ax2中求出a 就可知道代表这个轨迹的可能关系式 再测几个点的坐标代入验证 2 怎样计算平抛物体的初速度 1 已知抛出点时 o y x v0 v0 x 测出轨迹上某一点的坐标 x y 代入可求出v0 p x y x y 2 没有记住抛出点时 x1 x2 y1 y2 1 保证斜槽末端的切线必须水平 2 保证木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面 并使小球的运动靠近木板但不接触 3 坐标原点不在斜槽口的末端 应在槽口上方小球球心处 实验注意事项 o o 4 小球应在同一位置无初速自由释放 释放的高度要适当 使小球以合适的水平初速度抛出 其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布 从而减小测量误差 5 实验过程中木板不能动 6 要在平抛轨道上选取距o点远些的点来计算球的初速度 这样可使结果的误差较小 实验注意事项 2004上海 研究平抛物体运动 实验的目的是 描出平抛物体运动的轨迹 证明平抛物体的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 求出平抛物体的初速度 求出平抛物体运动的位移a b c d cf 例1 在做 研究平抛运动 实验时 除了木板 小球 斜槽 铅笔 图钉之外 下列器材中还需要的是 a 游标卡尺b 秒表c 坐标纸d 天平e 弹簧秤f 重垂线 例2 平抛物体的运动规律可以概括为两点 1 水平方向做匀速运动 2 竖直方向做自由落体运动 为了探究平抛物体的运动规律 可做下面的实验 如图4所示 用小锤打击弹性金属片 球就水平飞出 同时 球被松开 做自由落体运动 无论 球的初速度大小如何 也无论两球开始距地面高度如何 两球总是同时落到地面 这个实验 只能说明上述规律中的第 1 条 只能说明上述规律中的第 2 条 不能说明上述规律中的任何一条 能同时说明上述两条规律 b 例3 在做 研究平抛运动 实验中应采取下列哪些措施可减小误差 a 斜槽轨道必须光滑b 斜槽水平部分轨道必须水平c 每次要平衡摩擦力d 小球每次应从斜槽上同一高度释放e 在曲线上取作计算的点离原点o较远 bde 例4 在做 研究平抛运动 的实验时 让小球多次沿同一轨道运动 通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹 为了能较准确地描绘运动轨迹 下面列出了一些操作要求 将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 a 通过调节使斜槽的末端保持水平b 每次释放小球的位置必须不同c 每次必须由静止释放小球d 记录小球位置用的木条 或凹槽 每次必须严格地等距离下降e 小球运动时不应与木板上的白纸 或方格纸 相触f 将球的位置记录在纸上后 取下纸 用直尺将点连成折线 ace 例5 在研究平抛运动的实验中 让小球多次从斜槽上滚下 在白纸上依次记下小球的位置 某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示 从图中明显看出甲的实验错误是 乙的实验错误是 槽底未调成水平 每次释放小球的高度不同 例6 如图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片 图中a b c为三个同时由同一点出