5实验研究平抛运动.pptVIP

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 一、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 二、实验原理： 平抛运动可以看成是两个分运动的合运动： ⑴水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度； ⑵竖直方向的自由落体运动．利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线上任一点的坐标x和y，利用 就可以求出平抛物体的初速度　　　　． 思考：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 v0 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：将挡板移至最下端，让钢球滾下时能到达右下角，从而确定钢球的适当起始位置。 将挡板移至最下端，将钢球从斜槽上适当位置由静止释放，它离开槽后做平抛运动，落下时通过复写纸在白纸上打下一个印记。将挡板上移，每移动一次，让钢球从斜槽上同一位置由静止释放，打下一个印记。 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。 x y 用公式x＝v0t和y＝gt2/2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？ v0 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。 h1 h2 s s A B C 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