5、3实验：研究平抛运动VIP

5、3实验：研究平抛运动,“问题能激发我们去学习、去发现、去实验、去观察。”-波普,必修二第五章曲线运动,回忆,平抛运动的特点：,水平方向：匀速直线运动,竖直方向：自由落体运动,一、水平方向的运动规律,实验设计,观察结果:两球相撞,【实验结论】:平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动,二、竖直方向的运动规律,实验设计,【实验表明】:平抛运动竖直方向的运动自由落体运动,实验器材,实验器材:斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。,铁架台,斜槽,木板,白纸,小球,重垂线,【方案一】平抛运动演示仪,实验步骤,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,并使其末端保持水平。,调整木板:用悬挂在槽口的重垂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;,确定坐标轴:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴;,确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;,描绘运动轨迹:把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置画上一点,用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点，用平滑的曲线连接起来，即得到小球平抛运动轨迹。,注意事项,1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触。,2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，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。,3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。,O,O,坐标原点（平抛起点）,【方案二】水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹。,使该处的水的压强始终等于大气压,喷嘴（比细管更细的硬管）,水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹。,透明胶片,研究平抛运动的特点,在误差允许的范围内，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的时间相等。竖直方向h=aT2,结论：平抛运动,【方案三】频闪照相,x,y,x,y,二、平抛运动的初速度计算,1、记住原点,2、没有记住原点v0如何求？,x,y,x1,x2,y1,y2,练习1.在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的：A、秒表B、天平C、重锤线D、测力计,C,练习2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是A小球平抛的初速度不同B小球每次做不同的抛物线运动C小球在空中运动的时间每次均不同D小球通过相同的水平位移所用时间均不同,ABD,练习3.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.,槽底不水平,每次释放小球的高度不同,练习4.下列哪些因素会使本实验的误差增大（）A小球与斜槽之间有摩擦B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C安装斜槽时其末端不水平D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远,BC,练习5.(95年高考)在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0(用l、g表示)，其值是(g取9.8ms2),解析：由平抛运动规律,y=gT2=l,x=v0T,v0=x/T=2l/T=,代入数字l=1.25cm=1/80m,得到v0=0.70m/s,0.70m/s,练6如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则（1）小球平抛的初速度vo=m/s（3）小球过A点的速率vA=m/s,解：由自由落体运动规律，,y=gt2=20.05=0.1m,t=0.1s,x=v0tv0=x/t=30.05/0.1=1.5m/s,