o《实验：研究平抛运动》课件.ppt

复习回顾： 1.什么是平抛运动? 初速度沿水平方向只受重力作用的运动 2.平抛运动可以分解为哪两个分运动? 3.平抛运动的轨迹是什么?,水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动,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,如何获得平抛运动的轨迹?,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,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，并使其末端的切线保持水平。,实验步骤:,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。,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。,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、计算初速度：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xv0t和ygt2/2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值。,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。,(1)保证斜槽末端的切线必须水平。 (2)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:,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:,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,怎么判断木板面是否竖直?,讨论2:,怎么确定坐标原点o，建立直角坐标系?,把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时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。,讨论3:,O,y,x,A4,A3,A2,A1,M4,M3,M2,M1,y3,2、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。,3、怎样计算平抛物体的初速度？,水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动,平抛运动的两个分运动为：,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）,例1、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,B D,例2、某同学使小球沿桌面水平飞出，用数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像（每秒15帧）并将照片打印出来。问：他大约可以得到几桢小球正在空中运动的照片？,若桌高 h=0.8m ，能拍 幅照片,6,例3、如图所示，在研究平抛运动的实验中，描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录，试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。,物体在AB段和BC段运动的时间必相等，则有:,解析:,在轨迹上ABC三个点是水平间距相等的，故有：,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L=2.5cm。若小球在平抛运动途中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_,a,b,c,d,1m/s,1、在研究平抛运动的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的：（） A、实心小铁球； B、空心小铁球； C、实心小木球； D、以上三种球都可以；,练一练,A,2、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,3、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,4、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,5、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,6、某学生在研究平抛运动的实验中有如下操作步骤，试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：_ A用铅笔在白纸上记下抛出点位置O； B取下白纸，用平滑曲线连接小球依次通过的各点，得出平抛运动轨迹； C用重锤线和直尺画出过O点的竖直线oy； D用三角板画出过O点的水平线ox； E安装斜槽，并使槽的末端切线沿水平方向； F每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白纸上依次记下小球通过各点的位置； G将白纸钉在木板上，并竖直固定木板； H在平抛运动轨迹上取A、B、C三点，用三角板和刻度尺，分别量出三点的水平位移x和竖直位移y； I利用水平和竖直位移x、y，计算三次平抛的初速Vo，再求出三次的平均值作为测量最后结果；,E、G、A、D、C、F、B、H、I,7、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,A C E,知识延伸：8、一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1秒释放一个铁球，先后释放7个，若不计空气阻力，则7个球 （ ） A、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的 B、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点不是等间距的 C、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的 D、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的,C,y,h,9h,4h,16h,x,O,A,B,C,D,。,1：4：9：16 ,9、水平抛出的小球1s内、2s内、3s内 的 竖直位移之比是,