高中物理5-3实验：研究平抛运动课件新人教版.pptx

1、5.35.3实验：研究平抛运动SOOv复习回顾：复习回顾：1.1.什么是平抛运动什么是平抛运动? ?初速度沿水平方向只受重力作用的运动初速度沿水平方向只受重力作用的运动2.2.平抛运动可以分解为哪两个分运动平抛运动可以分解为哪两个分运动? ?3.3.平抛运动的轨迹是什么平抛运动的轨迹是什么? ? 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由落体运动 2021gtytvx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

2、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问题问题1.1.如何获得平抛运动的轨迹如何获得平抛运动的轨迹? ?二二. .获得小球做平抛运动轨迹的方法获得小球做平抛运动轨迹的方法1.1.描迹法描迹法(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）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。图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。斜槽斜槽木板木板白纸白纸小球小球铅垂线铅垂线. .安装调整斜槽安装调整斜槽用图钉把白纸钉在竖直用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其固定斜槽，并使其末端末端的切线保持水平的切

3、线保持水平。（将小球放在斜槽末端水平（将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置，小球都不轨道的任何位置，小球都不滚动）滚动）(2)(2)实验步骤实验步骤: :. .调整木板调整木板用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使方向、并使木板平面与小球下落的竖直面木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近平行且靠近, ,固定好木板。固定好木板。. .确定坐标原点确定坐标原点O O把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时时球心球心在白纸上的水平投影点在白纸上的水平投影点O O，O O即为坐即为坐标原点。标原点。再利用铅垂线在纸上画出通过再

4、利用铅垂线在纸上画出通过O O点的竖直线点的竖直线, ,即即y y轴轴; ;OO. .描绘运动轨迹描绘运动轨迹 在木板的平面上用手按住在木板的平面上用手按住卡片卡片, ,使卡片上有孔的一面保使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。片的孔，而不擦碰孔的边缘。用铅笔在卡片缺口处的白纸上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位置。保证小球每次从斜槽上的的同一位置由静止开始滑下

5、同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。抛轨迹上的一系列位置。注意事项注意事项a.a.保证斜槽末端的保证斜槽末端的切线必须水平切线必须水平。b.b.木板平面木板平面竖直且平行竖直且平行于小球平抛的轨道平面，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。并使小球的运动靠近木板但不接触。 c.c.坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球球心球心处处d.d.小球每次必须从斜槽上小球每次必须从斜槽上同一位置由静止同一位置由静止( (初速初速度相同度相同) )滚下，在释放小球的高度应适当，使小滚

6、下，在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。左上角到右下角间分布，从而减小测量误差。e.e.要在平抛轨道上选取要在平抛轨道上选取距距O O点远些的点点远些的点来计算，来计算，这样可使结果的误差较小。这样可使结果的误差较小。2.2.喷水法喷水法水平喷出的水平喷出的细水柱显示细水柱显示平抛运动的平抛运动的轨迹。轨迹。使使该该处处的水的的水的压强始压强始终等于终等于大气压大气压喷嘴（比细管喷嘴（比细管更细的硬管）更细的硬管）水平喷出的细水柱即水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹。为平抛运动的

7、轨迹。透透明明胶胶片片xoyv0用频闪照相机得到物体运动的轨迹用频闪照相机得到物体运动的轨迹3.3.频闪照相法频闪照相法yxA4A3A2A1M4M3M2M1y3三三. .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。 2021gtyt

8、vx 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体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：平抛运动的两个分运动为：yxv0v0 P（x，y）xyxy四四. .平抛运动的初速度计算平抛运动的初速度计算txvtvxgytgty0022211.1.知道原点计算初速度知道原点计算初速度ygx2P（x，y）2.2.不知道原点求不知道原点求初速度初速度xyx1x2y1y2TxTxvgTyy210212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

9、)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

10、，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静止滚下2gxy0.230.23yh9h4h16hxA AB BC CD DX X1 1X X2 2X X3 3X X4 4。1：4：9：16 练习练习2.2.水平抛出的小球水平抛出的小球1s1s内、内、2s2s内、内、3s3s内内 的的竖直位移之比是竖直位移之比是2axy 1s,2s,3s1s,2s,3s内水平位内水平位移之比移之比1 1：2 2：3 3：4 4练习练习3.3.在研究平抛运动的实验中，让在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依小球多次从斜槽上滚下

11、，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到次记下小球的位置，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 . . O甲甲O乙乙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练习练习4.4.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 计算的点离原点计算的点离原点O O较远较远BC BC