平抛运动轨迹PPT课件

1、2021/6/71 描绘平抛运动轨迹描绘平抛运动轨迹 实验实验3 2021/6/72 一一. .实验目的：实验目的： 1.1.用实验方法描出平抛物体的运动轨迹用实验方法描出平抛物体的运动轨迹 2.2.判断平抛运动轨迹是不是抛物线判断平抛运动轨迹是不是抛物线 3.3.掌握用实验轨迹求平抛物体的初速度掌握用实验轨迹求平抛物体的初速度 2021/6/73 二、实验原理二、实验原理 (1)平抛运动可以看作是由两个分运动合成平抛运动可以看作是由两个分运动合成,一个是在一个是在 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动,其速度等于平抛物体其速度等于平抛物体 运动的初速度运动的初速度,另一个是在竖直

2、方向上的自由落体另一个是在竖直方向上的自由落体 运动运动. (2)在水平分运动中在水平分运动中,运用运用x=vt;在竖直分运动中在竖直分运动中,运用运用 y= gt2或或y=gT2. 2021/6/74 三、获得小球做平抛运动轨迹的方法三、获得小球做平抛运动轨迹的方法 1.1.描迹法描迹法 2.2.喷水法喷水法 3.3.频闪照相法频闪照相法 2021/6/75 四四. .描迹法描迹法 2021/6/76 (1)(1)实验器材实验器材 斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）图斜槽、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。钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。 斜槽斜

3、槽 木板木板 白纸白纸 小球小球 铅垂线铅垂线 2021/6/77 (2)(2)实验步骤实验步骤: : 使其末端使其末端 的切线保的切线保 持水平持水平 （将小球放在斜槽末端水（将小球放在斜槽末端水 平轨道的任何位置，小球平轨道的任何位置，小球 都不滚动）都不滚动） . .安装调整斜槽安装调整斜槽 2021/6/78 . .调整面板调整面板 用悬挂在槽口的重锤线把面板调整到竖直用悬挂在槽口的重锤线把面板调整到竖直 方向、并使面板平面与小球下落的竖直面方向、并使面板平面与小球下落的竖直面 平行且靠近平行且靠近, ,固定好面板。固定好面板。 2021/6/79 . .确定坐标原点确定坐标原点O O

4、 O O 球心在白纸上球心在白纸上 的水平投影点的水平投影点 OO为坐标原点为坐标原点 2021/6/710 . .描绘运动轨迹描绘运动轨迹 同一位置同一位置 由静止开由静止开 始滑下始滑下 2021/6/711 实验注意事项实验注意事项: : （1）斜槽末端切线必须）斜槽末端切线必须水平水平； （2）每次试验，小球必须从斜槽的）每次试验，小球必须从斜槽的同一位置同一位置自由释放；自由释放； （3）面板必须要处于）面板必须要处于竖直平面内竖直平面内，平抛运动，平抛运动 的轨道平面与面板平行；的轨道平面与面板平行； （4）坐标原点）坐标原点O不是槽口端点，而是小球在槽口不是槽口端点，而是小球在槽

5、口 是球心在面板上的是球心在面板上的水平投影点水平投影点； 2021/6/712 （8）为了减小误差，尽可能用）为了减小误差，尽可能用重而小重而小的钢球，并使的钢球，并使 小球从适当高度释放，最好让轨迹从小球从适当高度释放，最好让轨迹从左上角到右下角左上角到右下角 并选距离原点并选距离原点O较远的点较远的点来计算初速度。来计算初速度。 （7）接球挡板可以不等间距下移）接球挡板可以不等间距下移 （6）斜槽对小球的）斜槽对小球的摩擦不影响实验摩擦不影响实验 （5）必须是）必须是平滑的曲线平滑的曲线来连接各点，而不是折线来连接各点，而不是折线 轨必修2平抛运动的轨迹.swf迹 2021/6/713

6、得到了运动轨迹，如何确定轨迹得到了运动轨迹，如何确定轨迹 是抛物线？是抛物线？ 2021/6/714 y x A4A3A2A1 M4 M3 M2 M1 y3 五五. .如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？ 抛物线轨迹上各点应满足抛物线轨迹上各点应满足y=axy=ax2 2 。测出轨迹上 。测出轨迹上 某点的坐标某点的坐标( (x x、y y) )，带入，带入y=axy=ax2 2中求出中求出a a，就可，就可 知道代表这个轨迹的关系式；再测几个点的坐知道代表这个轨迹的关系式；再测几个点的坐 标代入验证标代入验证a a是否为一个常数是否为一个常数。 2021/

7、6/715 如何利用已得到的轨迹图像计算如何利用已得到的轨迹图像计算 平抛运动的初速度？平抛运动的初速度？ 2021/6/716 x y x y 六六. .平抛运动的初速度计算平抛运动的初速度计算 1.1.知道原点计算初速度知道原点计算初速度 t x vtvx g y tgty 00 2 2 2 1 y g x 2 P（x，y） 2021/6/717 P(140cm,100cm)P(140cm,100cm) 练习：计算下图中平抛运动的初速度。练习：计算下图中平抛运动的初速度。 2021/6/718 2.2.不知道原点求初速度不知道原点求初速度( (假设小方格边长为假设小方格边长为 5cm)5c

8、m) T x T x v gTyy 21 0 2 12 A A B B C C 答案：答案：2m/s2m/s 2021/6/719 练习：求初速度。练习：求初速度。( (假设小方格边长为假设小方格边长为10cm)10cm) A A B B C C 答案：答案：2m/s2m/s 2021/6/720 练习练习1. 1. 如图如图(a)“(a)“是研究平抛运动是研究平抛运动”的实验装置图，的实验装置图，(b)(b)是实验是实验 后在白纸上作的图后在白纸上作的图 (1)(1)在在(a)(a)图上标出图上标出O O点及点及OXOX，OYOY轴，并说明这两条坐标轴是如何轴，并说明这两条坐标轴是如何 作出

9、的答：作出的答：_ (2)(2)固定斜槽轨道时应注意使固定斜槽轨道时应注意使 _ _ (3)(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的 轨迹，实验中应注意轨迹，实验中应注意_ _ (4)(4)计算小球平抛初速度的公式为计算小球平抛初速度的公式为V Vo o=_=_，根据图，根据图(b)(b)给出给出 的数据，可计算出的数据，可计算出V Vo o=_m/s=_m/s 利用重锤线作利用重锤线作OYOY轴，再垂直于轴，再垂直于OYOY作作OXOX轴轴 斜槽末端切线水平斜槽末端切线水平 每次都从同一高度处由静止滚下每次都从同一高度处由

10、静止滚下 2 g x y 0.230.23 2021/6/721 水平喷出的细水柱 显示平抛运动的轨迹 一、描绘平抛运动的轨迹 2021/6/722 2021/6/723 水平喷出的细水柱即为平抛运动的 轨迹。 喷嘴（比细管更细的硬 管） 使A 处的水的 压强始终等于 大气压 透明胶片 细管 2021/6/724 2021/6/725 【例【例1】 ：（：（方格问题方格问题）平抛小球的闪光照片如图。）平抛小球的闪光照片如图。 已知方格边长已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔和闪光照相的频闪间隔T，求：，求：v0、 g、vc A B C D E ？A点是平抛运动的抛出点吗？点是平抛运动的抛出点吗？

11、 解：水平方向：解：水平方向： 竖直方向：竖直方向： 先求先求C点的水平分速度点的水平分速度vx和竖直分速度和竖直分速度vy， 再求合速度再求合速度vC： T a v 2 0 2 2 , T a ggTs 41 2 , 2 5 , 2 0 T a v T a v T a vv cyx 2021/6/726 1:如图所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图，如图所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图， 照片与实际大小相比缩小照片与实际大小相比缩小10倍倍.对照片中小球位置进行测对照片中小球位置进行测 量得：量得：1与与4闪光点竖直距离为闪光点竖直距离为1.5 cm，4与与7闪光点竖直闪光点竖直 距

12、离为距离为2.5 cm，各闪光点之间水平距离均为，各闪光点之间水平距离均为0.5 cm.则则 (1)小球抛出时的速度大小为多少小球抛出时的速度大小为多少? (2)验证小球抛出点是否在闪光点验证小球抛出点是否在闪光点1处，若不在，则抛出处，若不在，则抛出 点距闪光点点距闪光点1的实际水平距离和竖直距离分别为多少的实际水平距离和竖直距离分别为多少? (空气阻力不计，空气阻力不计，g10 m/s2) 2021/6/727 2：柯受良驾驶汽车飞越黄河时，记者从侧面用：柯受良驾驶汽车飞越黄河时，记者从侧面用 照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在经过最高点以后照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在经过最高点以后 的三副运动照片如图所示，相邻两次曝光时间间隔的三副运动照片如图所示，相邻两次曝光时间间隔 相等，均为相等，均为t，已知汽车的长度为，已知汽车的长度为l，则：（，则：（ ） A. 从左边照片可推算出汽车的水平分速度的大小从左边照片可推算出汽