云南省昭通市实验中学高一物理实验研究平抛运动公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验：研究平抛运动,第1页,第1页,一、实验目,1,用试验办法描出平抛物体运动轨迹。,2,从试验轨迹求平抛物体初速度。,二、试验器材,斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，,铅笔，,有孔卡片,，刻度尺，重锤线。,第2页,第2页,三、试验原理,用描迹法,平抛物体运动能够看作是两个分运动合运动：一是水平方向匀速直线运动，另一个是竖直方向自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球运动轨迹，即小球做平抛运动曲线，建立坐标系。,测出曲线上某一点坐标,x,和,y,，依据重力加速度,g,数值、利用公式 求出小球飞行时间,t,，再利用公式 ，求出小球水平分速度 ，即为小球做平抛运动初速度。,第3页,第3页,四、试验环节,1,、安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分末端处，能使小球在平直轨道上任意位置静止，就表明水平已调好。,第4页,第4页,2,、调整木板：用悬挂在槽口,重锤线,把木板调整到,竖直,方向、并使木板平面与小球下落竖直面,平行,。然后,把重锤线方向,统计到钉在木板白纸上，固定木板，使在重复试验过程中，木板与斜槽相对位置保持不变。,3,、拟定坐标原点,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水平投影点,O,，,O,即为坐标原点。,第5页,第5页,4,描绘运动轨迹：在木板平面上用手按住卡片，使卡片上有孔一面保持水平，调整卡片位置，使从槽上滚下小球正好穿过卡片孔，而不擦碰孔边沿。,用铅笔在卡片缺口处白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所相应位置。,确保小球每次,从斜槽上同一位置由静止开始滑下,，用同样办法，可找出小球平抛轨迹上一系列位置。,第6页,第6页,5,、计算初速度：取下白纸，以,O,点为原点画出竖直向下,y,轴和水平向右,x,轴，用平滑曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动轨迹。,x,y,用公式,x,v,0,t,和,y,gt,2,/2,计算出小球初速度,v,0,，最后计算出,v,0,平均值，并将相关数据记入表格内。,在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同点，用刻度尺和三角板测出它们坐标x和y。,第7页,第7页,五,.,注意事项有：,斜槽末端切线必须水平。,方木板必须处于竖直面内且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球运动靠近图板但不接触。,坐标原点,(,小球做平抛运动起点,),不是槽口端点，应是小球在糟口时球球心在木板上水平投影点。,假如是用白纸，则应以,小球在糟口时球球心在木板上水平投影点,为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向拟定,y,轴方向，再用直角三角板画出水平线作为,x,轴，建立直角坐标系。,每次小球应从斜槽上同一位置由静止开始下滑。,要在平抛轨道上选取距,O,点远些点来计算球初速度，这样可使结果误差较小。,第8页,第8页,例1.(1998年上海)在做“研究平抛运动”试验时，让小球多次沿同一轨道运动，经过描点法画出小球做平抛运动轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确选项前面字母填在横线上：,A经过调整使斜槽末端保持水平,B每次释放小球位置必须不同,C每次必须由静止释放小球,D统计小球位置用木条(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白纸(或方格纸)相触,F将球位置统计在纸上后，取下纸，用直尺将点连 成折线,A C E,第9页,第9页,练习,1.,在“研究平抛物体运动”试验时，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：,A,、秒表,B,、天平,C,、重锤线,D,、测力计,C,练习2.在研究平抛物体运动试验中，假如小球每次从斜槽滚下初始位置不同，则正确是 ,A小球平抛初速度不同,B小球每次做不同抛物线运动,C小球在空中运动时间每次均不同,D小球经过相同水平位移所用时间均不同,ABD,第10页,第10页,练习,3.,在研究平抛运动试验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球位置，某甲和某乙得到统计纸分别如图所表示，从图中明显看出甲试验错误是,.,乙试验错误是,.,O,甲,O,乙,槽底不水平,每次释放小球高度不同,练习,4.,下列哪些原因会使本试验误差增大（）,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,依据曲线计算平抛运动初速度时在曲线上取作计算点离原点,O,较远,BC,第11页,第11页,例,2,如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相办法取得相片一部分,图中背景方格边长为,5cm,，,g=10m/s,2,，则,（,1,）小球平抛初速度,v,o,=,m/s,（,2,）闪光频率,f=,H,2,（,3,）小球过,A,点速率,v,A,=,m/s,A,B,C,解,：由自由落体运动规律，,y=gt,2,=20.05=0.1m,t=0.1s,f=10Hz,x=v,0,t,v,0,=x/t=30.05/0.1=1.5m/s,v,By,=(y,1,+y,2,)/2t=80.05/0.2=2m/s,v,Ay,=v,By,gt=2-1=1m/s,v,A,2,=v,Ay,2,+v,0,2,=1+2.25=3.25,v,A,=1.8m/s,1.5,10,1.8,第12页,第12页,练习1、在“研究平抛运动”试验中，某同窗只统计了小球运动途中,A、B、C,三点位置，取,A,点为坐标原点，则各点位置坐标如图所表示，当,g,10 m/s,2,时，下列说法正确是（）,A.小球抛出点位置坐标是(0，0),B.小球抛出点位置坐标是(-10，-5),C.小球平抛初速度为2,m/s,D.小球平抛初速度为1,m/s,BD,练习,2.,在做“研究平抛物体运动”这一试验时，下面哪些说法是正确,A.,安装弧形槽时，必须使槽末端切线方向保持水平,B.,进行试验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放,C.,小球与槽摩擦不可避免，但这不影响试验结果,D.,为了得到试验结果，不要忘掉用天平称出小球质量,AB,第13页,第13页,练习,3,、一学生做“研究平抛物体运动”试验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行,Ox,轴，忘了画坐标原点和,Oy,轴，并且也只画出了中间一部分轨迹，如图所表示如何只用一刻度尺得出小球初速度,(,不需测实际数据只用物理量符号代表所测量,),测量办法：,(,简答,)_,得到,v,0,=_,解析,:,任取水平间距相等三点,1,，,2,，,3,，如图示，测量水平间距,s,，竖直间距,y,1,、,y,2,第14页,第14页,练习,4.,某学生在,研究平抛运动,试验中有下列操作环节，试按合理顺序将环节序号填在下面线上：,_,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各点，得出平抛运动轨迹；,C,用重锤线和直尺画出过,O,点竖直线,oy,；,D,用三角板画出过,O,点水平线,ox,；,E,安装斜槽，并使槽末端切线沿水平方向；,F,每次都从斜槽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,，计算三次平抛初速,Vo,，再求出三次平均值作为测量最后结果；,E,、,G,、,A,、,D,、,C,、,F,、,B,、,H,、,I,第15页,第15页,练习,5.(95,年高考,),在研究平抛物体运动试验中，用一张印有小方格纸统计轨迹，小方格边长,l,1.25cm,，若小球在平抛运动中先后通过几种位置如图中,a,、,b,、,c,、,d,所表示，则小球平抛初速度计算式为,v,0,(,用,l,、,g,表示,),，,其值是,(g,取,9.8m,s,2,),d,a,b,c,解析：由平抛运动规律,y=gT,2,=,l,x=v,0,T,v,0,=x/T=2,l,/T=,代入数字,l,=1.25cm=1/80 m,得到,v,0,=0.70m/s,0.70m/s,第16页,第16页,练习,6.,如图,(a)“,是研究平抛运动”试验装置图，,(b),是试验后在白纸上作图,(1),在,(a),图上标出,O,点及,OX,，,OY,轴，并阐明这两条坐标轴是如何作出答：,_,(2),固定斜槽轨道时应注意使,_,(3),试验过程中需通过多次释放小球才干描绘出小球平抛运动轨迹，试验中应注意,_,(4),计算小球平抛初速度公式为,V,o,=_,，依据图,(b),给出数据，,可计算出,V,o,=_m/s,利用重锤线作,OY,轴，再垂直于,OY,作,OX,轴,斜槽末,端切线水平,每次都从同一高度处无初速度滚下,1.6,第17页,第17页,例3.一个同窗在研究平抛物体运动试验中，只画出了如图所表示一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离,S相等三点A、B、C，量得,S=0.2m。又量出它们之间竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：,（1）物体抛出时初速度为,m/s；,（2）物体通过B时竖直分速度为,m/s；,（3）抛出点在A点上方高度为,m处。,第18页,第18页,解析,:(1),先求,T,据,求得,:T=0.1s,=2m/s,（2）,=1.5m/s,（,3,）设抛出点在,A,点上方高度为,h,下落到点,A,时间为,t,则有,:,由此两式可求得,h=0.0125m,第19页,第19页,若只有米尺，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面高度,h,和水平射程,s,，则子弹初速度,例,4.,利用手头惯用仪器，粗略测定玩具手枪子弹射出时初速度。除玩具手枪外，所给测量仪器为：只有秒表；只有米尺。,解：若只有秒表，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用时间,t,，则子弹上升时间为,t/2,，故子弹初速度,v,0,=gt/2,。,第20页,第20页,南京质量检测二11(2)、,某同窗设计了一个研究平抛运动试验装置，如图。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后通过地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板能够上下自由调整。在木板上固定一张白纸。该同窗在完毕装置安装后进行了下列环节试验：,O,a,b,c,第21页,第21页,A,试验前在白纸上画一条直线，并在线上标出,a,、,b,、,c,三点，且,ab,bc,，如图。量出,ab,长度,L,=20.00cm,。,B,让钢球从斜面上某一位置由静止滚下，调整木板高度，使得钢球正好击中,a,点，记下此时木板离桌面高度,h,1,70.00cm,。,C,让钢球从斜面上同一位置由静止滚下，调整木板高度，使得钢球正好击中,b,点，记下此时木板离桌面高度,h,2,80.00,（,cm,）。,D,让钢球从斜面上同一位置由静止滚下，调整木板高度，使得钢球正好击中,c,点，记下此时木板离桌面高度,h,3,100.00cm,。则该同窗由上述测量结果即可粗测出钢球平抛初速度大小,v,o,=,m/s,，钢球击中,b,点时其竖直分速度大小为,v,by,=,m/s,。已知钢球重力加速度为,g=,10m/s,2,，空气阻力不计。,2.0,1.5,第22页,第22页,解：,按题意画出运动示意图如图示：,L,80,70,100,L,c,a,b,由匀变速运动特点,:h=gT,2,h=(100-80)-(80-70)=10 cm=0.1m,T=0.1s,v,0,=L/T=2 m/s,v,by,=(h,3,h,1,)/2T,=1.5 m/s,O,a,b,c,第23页,第23页,例5.,某同窗设计了一个研究平抛运动试验。试验装置示意图如图,1,所表示，,A,是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行插槽（图中,PoPo,），槽间距离均为,d,。把覆盖复写纸白纸铺贴在硬板,B,上。试验时依次将,B,板插入,A,板各插槽中，每次让小球从斜轨同一位置由静止释放。等打完一点后，把,B,板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离,d,。,第24页,第24页,解析：（1,）试验前应对试验装置重复调整，直到斜轨末,端切线,水平，,A,板水平，插槽,PoPo,垂直斜轨并在斜轨末端正下方,；,每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动初速度相同,。,（,2,）每次将,B,板向内侧平移距离,d,，是为了使统计纸上每两点之间水平距离等于小球在水平方向实际运动距离。,（,1,）试验前应对试验装置重复调整，直到,_,，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了,_,。,（,2,）每次将,B,板向内侧平移距离,d,，是为了,_,。,第25页,第25页,