实验研究平抛运动.pptx

实验研究平抛运动实验研究平抛运动复习回顾复习回顾:1 1、什么就是平抛运动什么就是平抛运动?初速度沿水平方向只受重力作用得运动初速度沿水平方向只受重力作用得运动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、平抛运动得轨迹就是什么平抛运动得轨迹就是什么?抛物线抛物线 水平方向上得匀速直线运动水平方向上得匀速直线运动 竖直方向上得自由落体运动竖直方向上得自由落体运动实验目得实验目得:(1)(1)用实验方法描绘出平抛物体得运动轨迹用实验方法描绘出平抛物体得运动轨迹;(2)(2)从实验轨迹求出平抛运动物体得初速度。从实验轨迹求出平抛运动物体得初速度。实验实验:研究平抛运动研究平抛运动如何获得平抛运动得轨迹如何获得平抛运动得轨迹?1 1、如何获得小球做平抛运动得轨迹？、如何获得小球做平抛运动得轨迹？方案一方案一:描迹法描迹法方案二方案二:径迹法径迹法oxyv0方案三方案三:用频闪照相机得到物体运动得轨迹用频闪照相机得到物体运动得轨迹照相法照相法三、实验原理三、实验原理:平抛物体得运动可以看作就是两个分运动得合平抛物体得运动可以看作就是两个分运动得合运动运动:一就是水平方向得匀速直线运动一就是水平方向得匀速直线运动,另一个就另一个就是竖直方向得自由落体运动。令小球做平抛运动是竖直方向得自由落体运动。令小球做平抛运动,利用描迹法描出小球得运动轨迹利用描迹法描出小球得运动轨迹,即小球做平抛即小球做平抛运动得曲线。建立坐标系分析。运动得曲线。建立坐标系分析。测出曲线上得某一点得坐标测出曲线上得某一点得坐标x和和y,根据重力加速根据重力加速度度g得数值、利用公式得数值、利用公式 求出小球飞行时求出小球飞行时间间t,再利用公式再利用公式 ,求出小球得水平分速度求出小球得水平分速度 ,即为小球做平抛运动得初速度。即为小球做平抛运动得初速度。实验实验 怎样得到平抛运动得轨迹怎样得到平抛运动得轨迹?方案一方案一:实验器材实验器材:斜槽斜槽,铁架台铁架台,金属小球金属小球,木板木板(附竖直固定支架附竖直固定支架),有孔得卡片有孔得卡片,坐标纸坐标纸,图钉图钉,刻度尺刻度尺,重锤线重锤线,铅笔。铅笔。描迹法描迹法大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点1、安装调整斜槽、安装调整斜槽:用图钉把用图钉把白纸钉在竖直板上白纸钉在竖直板上,在木板在木板得左上角固定斜槽得左上角固定斜槽,并使其并使其末端得切线保持水平。末端得切线保持水平。可用平衡法调整斜槽可用平衡法调整斜槽,即将即将小球轻放在斜槽平直部分得小球轻放在斜槽平直部分得末端处末端处,能使小球在平直轨能使小球在平直轨道上得任意位置静止道上得任意位置静止,就表就表明水平已调好。明水平已调好。实验步骤实验步骤:2、调整木板、调整木板:用悬挂在槽口得重锤线把木板调用悬挂在槽口得重锤线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落得竖整到竖直方向、并使木板平面与小球下落得竖直面平行且靠近直面平行且靠近,然后把重锤线方向记录到钉在然后把重锤线方向记录到钉在木板得白纸上木板得白纸上,固定木板固定木板,使在重复实验得过程使在重复实验得过程中中,木板与斜槽得相对位置保持不变。木板与斜槽得相对位置保持不变。3、确定坐标原点、确定坐标原点O:把小球把小球放在槽口处放在槽口处,用铅笔记下球用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上得水在槽口时球心在白纸上得水平投影点平投影点O,O即为坐标原点。即为坐标原点。4、描绘运动轨迹、描绘运动轨迹:在木板得平面上用手按住卡片在木板得平面上用手按住卡片,使卡使卡片上有孔得一面保持水平片上有孔得一面保持水平,调整卡片得位置调整卡片得位置,使从槽上滚使从槽上滚下得小球正好穿过卡片得孔下得小球正好穿过卡片得孔,而不擦碰孔得边缘。而不擦碰孔得边缘。用铅笔在卡片缺口处得白纸上点个黑点用铅笔在卡片缺口处得白纸上点个黑点,这就在白纸这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应得位置。上记下了小球穿过孔时球心所对应得位置。保证小球每次保证小球每次从斜槽上得同一位置由静止开始滑下从斜槽上得同一位置由静止开始滑下,用同样得方法用同样得方法,可找出小球平抛轨迹上得一系列位置。可找出小球平抛轨迹上得一系列位置。5、计算初速度、计算初速度:取下白纸取下白纸,以以O点为原点画出竖直向下点为原点画出竖直向下得得y轴和水平向右得轴和水平向右得x轴轴,用平滑得曲线把这些位置连接用平滑得曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动得轨迹。起来即得小球做平抛运动得轨迹。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2计算出小球计算出小球得初速度得初速度v0,最后计最后计算出算出v0得平均值。得平均值。并将有关数据记入并将有关数据记入表格内。表格内。在曲线上选取在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同得点六个不同得点,用刻度尺和三角板测出她们得坐标用刻度尺和三角板测出她们得坐标x和和y。(1)(1)保证斜槽末端得切线必须水平。保证斜槽末端得切线必须水平。(2)(2)木板平面竖直且平行于小球平抛得轨道平木板平面竖直且平行于小球平抛得轨道平面面,并使小球得运动靠近木板但不接触。并使小球得运动靠近木板但不接触。(3)(3)坐标原点不在斜槽口得末端坐标原点不在斜槽口得末端,应在槽口上应在槽口上方小球球心处方小球球心处实验注意事项实验注意事项:OO(4)(4)小球应在同一位置无初速自由释放小球应在同一位置无初速自由释放;释放释放得高度要适当得高度要适当,使小球以合适得水平初速度使小球以合适得水平初速度抛出抛出,其轨迹在坐标纸得左上角到右下角间其轨迹在坐标纸得左上角到右下角间分布分布,从而减小测量误差从而减小测量误差;(5)(5)实验过程中木板不能动实验过程中木板不能动(6)(6)要在平抛轨道上选取距要在平抛轨道上选取距O O点远些得点来计点远些得点来计算球得初速度算球得初速度,这样可使结果得误差较小。这样可使结果得误差较小。实验注意事项实验注意事项:一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹斜槽斜槽小球小球重垂线重垂线白纸白纸一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹OO坐标原点坐标原点(平抛起点平抛起点)一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹一、描绘平抛运动得轨迹二、数据处理OOyxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判断平抛运动得轨迹就是不、如何判断平抛运动得轨迹就是不就是抛物线？就是抛物线？假设轨迹就是一条抛物线假设轨迹就是一条抛物线,则轨迹上各点应满足则轨迹上各点应满足y=axy=ax2 2。测出轨迹上某点得坐标。测出轨迹上某点得坐标(x x、y y),带入带入y=axy=ax2 2中求出中求出a a,就可知道代表这个轨迹得可能关就可知道代表这个轨迹得可能关系式系式;再测几个点得坐标代入验证。再测几个点得坐标代入验证。3 3、怎样计算平抛物体得初速度？、怎样计算平抛物体得初速度？水平方向上得匀速直线运动水平方向上得匀速直线运动 竖直方向上得自由落体运动竖直方向上得自由落体运动平抛运动得两个分运动为平抛运动得两个分运动为:OOyxv0v0=x测出轨迹上某一点得坐测出轨迹上某一点得坐标标(x、y)代入可求出代入可求出v0P(x,y)例、某同学使小球沿桌面水平飞出例、某同学使小球沿桌面水平飞出,用数用数码相机来拍摄小球作平抛运动得录像码相机来拍摄小球作平抛运动得录像(每每秒秒1515帧帧)并将照片打印出来。问并将照片打印出来。问:她大约可她大约可以得到几桢小球正在空中运动得照片？以得到几桢小球正在空中运动得照片？v0若桌高若桌高 h=0h=0、8m 8m,能拍能拍 幅照片幅照片6