3月实验研究平抛运动

1、 实验：研究平抛运动1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。用实验的方法描出平抛运动的轨迹。2.根据平抛运动的轨迹求其初速度。根据平抛运动的轨迹求其初速度。复习回顾复习回顾平抛运动：平抛运动：平抛运动的规律：平抛运动的规律：水平方向：水平方向：竖直方向：竖直方向：物体以一定的物体以一定的水平速度水平速度抛出后，只在抛出后，只在重力重力作用作用下的运动。下的运动。匀速直线运动，匀速直线运动，自由落体运动，自由落体运动，221gty tvx0一、水平方向的运动规律一、水平方向的运动规律实验设计实验设计 观察结果观察结果: :两球相撞两球相撞 【实验结论】【实验结论】: :平抛运动水平方向的运动平抛运动

2、水平方向的运动是匀速直线运动是匀速直线运动 二、竖直方向的运动规律二、竖直方向的运动规律 【实验结论】【实验结论】平抛运动竖直方向的运动平抛运动竖直方向的运动是自由落体运动是自由落体运动 观察结果观察结果: :两球同时落地两球同时落地实验原理实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：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。让小球做平抛运动，利用落体运动。让小球做平抛运动，利用描点法描点法描出小球的运描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。动轨迹，即小

3、球做平抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上某一点的坐标测出曲线上某一点的坐标x x和和y y，根据重力加速度，根据重力加速度g g的数的数值，利用公式值，利用公式 求出小球飞行时间求出小球飞行时间 ，再利用，再利用公式公式 ，求出小球的水平分速度，求出小球的水平分速度 ，即为小球，即为小球做平抛运动的初速度。做平抛运动的初速度。xvt21ygt2gv= x2y2yt =g一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹1.1.实验器材实验器材斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、直尺、三角斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。板、铅笔等。2.2.实验步骤实验步骤（1 1）

4、安装调整斜槽：用）安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽。在木板的左上角固定斜槽。斜槽末端的切线必须水平斜槽末端的切线必须水平，可用可用平衡法平衡法调整斜槽，即调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在分的末端处，能使小球在平直轨道上的平直轨道上的任意位置静任意位置静止止，就表明斜槽已调好。，就表明斜槽已调好。（2 2）调整木板：用悬挂在槽口的）调整木板：用悬挂在槽口的重垂线重垂线把木板调整到竖把木板调整到竖直方向直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面、并使木板平面与小球下落的竖直面平行平行。然后。然后把把重垂

5、线方向重垂线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。（3 3）确定坐标原点）确定坐标原点O O：把小球放在槽口处，把小球放在槽口处，用铅笔记下用铅笔记下球在槽口球在槽口时时球心球心在坐标纸上在坐标纸上的水平投影点的水平投影点O O，O O即即为坐标原点。为坐标原点。（4 4）保证小球）保证小球每次从斜槽上的每次从斜槽上的同一位置同一位置由由静止静止开始下滑开始下滑，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置.

6、.再用平滑再用平滑曲线将各点连接，得到小球平抛运动的轨迹曲线将各点连接，得到小球平抛运动的轨迹1.1.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜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，甲槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，甲和乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显和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看出甲的实验错误是_,_,乙的实验错误是乙的实验错误是_。 斜槽末端不水平斜槽末端不水平每次释放小球的高度不同每次释放小球的高度不同O甲甲O乙乙2.2.在做在做“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说这一实验时，下面哪些说

7、法是正确的法是正确的( )( )A.A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平B.B.进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放C.C.小球与斜槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果小球与斜槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果D.D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量ABCABC2.2.下列哪些因素会使本实验的误差增大下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ）A A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B B建立坐标系时，以斜槽末端端口

8、位置为坐标原点建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C C安装斜槽时其末端不水平安装斜槽时其末端不水平D D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计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算的点离原点O O较远较远BCBC （4 4）描绘运动轨迹：在木板的）描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。擦碰孔的边缘。 用铅笔在卡片缺口处的白用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，

9、这就在白纸上纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。应的位置。 保证小球保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始每次从斜槽上的同一位置由静止开始下滑下滑，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。位置。注意事项注意事项(1)(1)斜槽末端的切线必须水平。斜槽末端的切线必须水平。(2)(2)方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。 (3)(3)坐标原点坐标原点(

10、 (小球做平抛运动的起点小球做平抛运动的起点) )不是槽口的端点，不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点。应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点。(4)(4)如果是用白纸，则应以小球在如果是用白纸，则应以小球在槽槽口时球的球心在木板口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重垂线，上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重垂线，先根据重先根据重垂垂线方向确定线方向确定y y轴方向，再用直角三角板画出水轴方向，再用直角三角板画出水平线作为平线作为x x轴，建立直角坐标系。轴，建立直角坐标系。(5)(5)每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始滚下。每次小

11、球应从斜槽上的同一位置由静止开始滚下。(6)(6)要在平抛轨道上选取距要在平抛轨道上选取距O O点远些的点来计算球的初速点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。度，这样可使结果的误差较小。xyxytxvtvxgy2tgt21y002二、平抛运动的初速度计算二、平抛运动的初速度计算1.1.已知抛出点已知抛出点O2.2.抛出点未知：抛出点未知：在在“研究平抛运动研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的实验中，某同学只记录了小球运动途中的A A、B B、C C三点的位置，取三点的位置，取A A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当所示，当g

12、 g10 m/s10 m/s2 2时时(1)(1)由数据，由数据，ABAB、BCBC两段的水平位移和竖直位移有何特点？由两段的水平位移和竖直位移有何特点？由此能否计算出这两段经历的时间？此能否计算出这两段经历的时间？(2)(2)能否求出小球的初速度？能否求出小球的初速度？(3)(3)能否求出小球在能否求出小球在B B点时竖直方向的速度点时竖直方向的速度(4)(4)能否求出小球从抛出点运动到能否求出小球从抛出点运动到B B点的点的 时间？抛出点的坐标？时间？抛出点的坐标？在误差允许范围内在误差允许范围内, ,四段位移近似相等四段位移近似相等四段位移所用时四段位移所用时间相等间相等在水平方向在水平

13、方向, ,相等相等时间内的位移相等时间内的位移相等 平抛运动在水平方平抛运动在水平方向的分运动是匀速向的分运动是匀速直线运动直线运动平抛运动可分解为水平方平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动方向的自由落体运动7.7.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的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，小方格的边长纸记录轨迹，小方格的边长l1.25cm1.25cm，若小球在平抛运，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的动中先后经过的几个位置如图中的a a、b b、c c、d d所示，则所示，则小球平抛的初速度的计算式为小球平

14、抛的初速度的计算式为v v0 0( (用用l、g g表示表示) )，其值是，其值是_ (g_ (g取取9.8m9.8ms s2 2) )。dabc0.70m/s0.70m/s2.2.抛出点未知：抛出点未知：在在“研究平抛运动研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的实验中，某同学只记录了小球运动途中的A A、B B、C C三点的位置，取三点的位置，取A A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当所示，当g g10 m/s10 m/s2 2时，下列说法正确的时，下列说法正确的 （ ）A.A.小球抛出点的位置坐标是小球抛出点的位置坐标是(0(0，0)0)

15、B.B.小球抛出点的位置坐标是小球抛出点的位置坐标是(-10(-10，-5)-5)C.C.小球平抛初速度为小球平抛初速度为2m/s2m/s D.D.小球平抛初速度为小球平抛初速度为1m/s1m/sBDBD 2.2.没有记住原点没有记住原点,v,v0 0如何求？如何求？xyx1x2y1y22211210(yy )ygTxxvTO 例例1.1.在做在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验时，让小球多次的实验时，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，下面列出了一些操迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列

16、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：作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：A A通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平B B每次释放小球的位置必须不同每次释放小球的位置必须不同C C每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球D D记录小球位置用的木条记录小球位置用的木条( (或凹槽或凹槽) )每次必须严格地等距离下降每次必须严格地等距离下降E E小球运动时不应与木板上的白纸小球运动时不应与木板上的白纸( (或方格纸或方格纸) )接触接触F F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连 成折线成折线

17、 ACEACE1.1.在在“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：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，还需要下列器材中的架台，还需要下列器材中的( )( ) A.A.秒表秒表 B.B.天平天平 C.C.重垂线重垂线 D.D.测力计测力计 C C 2.2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽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，则正确的是滚下的初始位置不同，则正确的是 ( )( )A A小球平抛的初速度不同小球平抛的初速度不同B B小球每次做

18、不同的抛物线运动小球每次做不同的抛物线运动C C小球在空中运动的时间均不同小球在空中运动的时间均不同D D小球通过相同的水平位移所用时间均不同小球通过相同的水平位移所用时间均不同ABDABD 8.8.某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图图如图1 1所示，所示，A A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中一组平行的插槽（图中 P P0 0P P0 0,P,P1 1P P1 1），槽间距离均），槽间距离均为为d d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B B上。实验时依次将上。实验时依次将B B板插入板插入A