浙江省高考物理三轮冲刺实验（6）平抛运动课件.ppt

实验 6 平抛运动 一 实验原理图二 基本实验要求1 实验目的 1 描出平抛物体的运动轨迹 2 根据运动轨迹求平抛物体的初速度 2 实验原理平抛运动可以看作两个分运动的合成 一个是水平方向的匀速直线运动 另一个是竖直方向的自由落体运动 在直角坐标系上 它们的位移方程分别表示为x v0t和 令小球做平抛运动 利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹 则可画出小球做平抛运动的曲线 建立坐标系后 对曲线上的任一点均可求出其横坐标x 纵坐标y 用公式可求出小球从原点到该点的运动时间 再用公式x v0t则可求出小球做平抛运动的初速度 3 实验器材坐标纸 金属小球 带有斜槽轨道和方木板的竖直固定支架 白纸 图钉 重垂线 三角板 铅笔 刻度尺 4 实验步骤 1 将带有斜槽轨道和方木板的竖直固定支架固定在实验桌上 轨道末端切线水平 2 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 把小球放在槽口处 用铅笔记下小球在槽口 轨道末端 时球心在木板上的投影点O O点即为坐标原点 用重垂线画出过坐标原点的竖直线 作为y轴 画出水平方向的x轴 3 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 然后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 不同的器材方法有所不同 4 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 5 从曲线上选取六个不同点 测出它们的坐标值 6 根据坐标 结合公式x v0t和求出小球平抛运动的初速度 并计算其平均值 5 数据处理 1 判断曲线是否是抛物线 将所测量的各个点的x y坐标分别代入 看计算得到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数 建立y x2坐标系 根据所测量各点的x y坐标值分别计算出对应的y值和x2值 在y x2坐标系中描点 拟合各点看是否在一条直线上 求出该直线的斜率即为a值 2 求平抛运动的初速度 在平抛运动轨迹上选取A B C D E F六个点 测出它们的x y坐标值 把测到的坐标值依次代入公式 求出小球平抛的初速度 并计算出平均值 6 注意事项 1 实验中必须调整斜槽末端的切线水平 检验是否水平的方法是将小球放在斜槽末端任一位置 看其是否能静止 2 方木板必须处于竖直平面内 要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直 3 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下 4 坐标原点不是槽口的端点 应是小球出槽口时球心在木板上的投影点 5 小球开始滚下的位置高度要适中 以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜 6 在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度 考点1 考点2 考点3 考点1实验原理和操作典例5 2017浙江4月学考 在研究平抛运动实验中 1 图甲是横挡条卡住平抛小球 用铅笔标注小球最高点 确定平抛运动轨迹的方法 坐标原点应选小球在斜槽末端点时的 A 球心B 球的上端C 球的下端在此实验中 下列说法正确的是 多选 A 斜槽轨道必须光滑B 记录的点应适当多一些C 用光滑曲线把所有的点连接起来D y轴的方向根据重垂线确定 甲 考点1 考点2 考点3 2 图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片 由照片可判断实验操作错误的是 A 释放小球时初速度不为0B 释放小球的初始位置不同C 斜槽末端切线不水平 3 图丙是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置 其中正确的是 乙 丙 考点1 考点2 考点3 解析 1 题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点 所以坐标原点也应选为球的上端 选B 斜槽轨道不必光滑 A错 记录的点适当多一点 以便更准确地描出平抛轨迹 B对 为比较准确地描出小球运动的轨迹 将这些点平滑连接起来 C错 用重垂线确定y轴方向 D对 2 由题图可知 小球做斜抛运动 所以斜槽末端没有水平放置 选C 3 A没有水流出 C随着液面降低 压力减小 水柱流速不断减小 C错 只有B瓶内能维持相对稳定的气压 水柱流速稳定 选B 答案 1 BBD 2 C 3 B 考点1 考点2 考点3 考点2实验数据处理典例6某物理兴趣小组做 研究平抛运动 实验时 分成两组 其中一个实验小组让小球做平抛运动 用频闪照相机对准方格背景照相 拍摄到如图所示的照片 已知每个小方格边长10cm 当地的重力加速度g取10m s2 其中C点处的位置坐标已被污迹覆盖 考点1 考点2 考点3 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建立直角坐标系 被拍摄到的小球在C点位置的坐标为 2 小球平抛的初速度大小为 3 另一个实验小组的同学正确地进行实验并正确地描绘了运动轨迹 测量了轨迹上的不同点的坐标值 根据所测到的数据以y为纵轴 以x2为横轴 在坐标纸上画出对应的图象 发现为过原点的直线 并测出直线斜率为2 则平抛运动的初速度v0 m s 考点1 考点2 考点3 解析 1 根据平抛运动的特点 水平方向的坐标为x 3 2 10cm 60cm 竖直方向的坐标为y 1 2 3 10cm 60cm 故被拍摄到的小球在C点的位置坐标为 60cm 60cm 考点1 考点2 考点3 考点3实验创新设计典例7试根据平抛运动原理设计 测量弹射器弹丸出射初速度 的实验方法 提供的实验器材有 弹射器 含弹丸 如图所示 铁架台 带有夹具 刻度尺 1 画出实验示意图 2 在安装弹射器时应注意 3 实验中需要测量的物理量 在画出的示意图中用字母标出 4 由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等 在实验中应采取的方法是 5 计算公式为 考点1