高中物理實驗 平拋運動課件人教版必修二4實驗 平拋運動.ppt

研究平拋運動 一 實驗原理 用描跡法 該實驗的平拋運動可以看成是兩個分運動的合成 一個是水平方向的勻速直線運動 其速度等于平拋物體的初速度 另一個是豎直方向的自由落體運動 利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置 然后描出運動軌跡 測出曲線任一點的坐標(biāo)x和y 利用 就可求出小球的水平分速度 即平拋物體的初速度 二 演示 三 注意事項有 斜槽末端的切線必須水平 用重錘線檢驗坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直 以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點 如果是用白紙 則應(yīng)以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點 在斜槽末端懸掛重錘線 先以重錘線方向確定y軸方向 再用直角三角板畫出水平線作為x軸 建立直角坐標(biāo)系 每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑 例1 1998年上海 在做 研究平拋運動 的實驗時 讓小球多次沿同一軌道運動 通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡 為了能較準確地描繪運動軌跡 下面列出了一些操作要求 將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上 a 通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平b 每次釋放小球的位置必須不同c 每次必須由靜止釋放小球d 記錄小球位置用的木條 或凹槽 每次必須嚴格地等距離下降e 小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙 或方格紙 相觸f 將球的位置記錄在紙上后 取下紙 用直尺將點連成折線 ace 練習(xí)1 在 研究平拋物體的運動 實驗時 已備有下列器材 白紙 圖釘 平板 鉛筆 弧形斜槽 小球 刻度尺 鐵架臺 還需要下列器材器材中的 a 秒表b 天平c 重錘線d 測力計 c 例2 如圖所示 在研究平拋運動時 小球a沿軌道滑下 離開軌道末端 末端水平 時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)s 被電磁鐵吸住的小球b同時自由下落 改變整個裝置的高度h做同樣的實驗 發(fā)現(xiàn)位于同一高度的a b兩球總是同時落地 該實驗現(xiàn)象說明了a球在離開軌道后 a 水平方向的分運動是勻速直線運動b 水平方向的分運動是勻加速直線運動c 豎直方向的分運動是自由落體運動d 豎直方向的分運動是勻速直線運動 03年上海14 c 練習(xí)2 在研究平拋物體運動的實驗中 如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同 則正確的是 a 小球平拋的初速度不同b 小球每次做不同的拋物線運動c 小球在空中運動的時間每次均不同d 小球通過相同的水平位移所用時間均不同 abd 例3 如圖所示為一小球做平拋運動時的閃光照片的一部分 背景標(biāo)尺每小格表示1 25cm 則由照片求出小球平拋的初速度值為 0 70m s 練習(xí)3 在研究平拋運動的實驗中 讓小球多次從斜槽上滾下 在白紙上依次記下小球的位置 某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示 從圖中明顯看出甲的實驗錯誤是 乙的實驗錯誤是 槽底不水平 每次釋放小球的高度不同 例4 如圖為某小球做平拋運動時 用閃光照相的方法獲得的相片的一部分 圖中背景方格的邊長為5cm g 10m s2 則 1 小球平拋的初速度vo m s 2 閃光頻率f h2 3 小球過a點的速率va m s 解 由自由落體運動規(guī)律 y gt2 2 0 05 0 1m t 0 1sf 10hz x v0t v0 x t 3 0 05 0 1 1 5m s vby y1 y2 2t 8 0 05 0 2 2m s vay vby gt 2 1 1m s va2 vay2 v02 1 2 25 3 25 va 1 8m s 1 5 10 1 8 練習(xí)4 下列哪些因素會使本實驗的誤差增大 a 小球與斜槽之間有摩擦b 建立坐標(biāo)系時 以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點c 安裝斜槽時其末端不水平d 根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作計算的點離原點o較遠 bc 例5 在 研究平拋運動 實驗中 某同學(xué)只記錄了小球運動途中的a b c三點的位置 取a點為坐標(biāo)原點 則各點的位置坐標(biāo)如圖所示 當(dāng)g 10m s2時 下列說法正確的是 a 小球拋出點的位置坐標(biāo)是 0 0 b 小球拋出點的位置坐標(biāo)是 10 5 c 小球平拋初速度為2m sd 小球平拋初速度為1m s bd 練習(xí)5 在做 研究平拋物體的運動 這一實驗時 下面哪些說法是正確的 a 安裝弧形槽時 必須使槽的末端的切線方向保持水平b 每次進行實驗時 都要讓小球從同一位置開始由靜止釋放c 在實驗過程中 小球與槽的摩擦不可避免 但這并不影響實驗結(jié)果d 為了得到實驗結(jié)果 不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量 ab 例6 一學(xué)生做 研究平拋物體的運動 實驗時 畫運動軌跡只在白紙上畫出了與初速度平行的ox軸 忘了畫坐標(biāo)原點和oy軸 而且也只畫出了中間一部分軌跡 如圖所示 如何只用一刻度尺得出小球的初速度 不需測實際數(shù)據(jù)只用物理量的符號代表所測量 測量方法 簡答 得到的v0 解析 任取三點1 2 3 如圖示 測得s y1 y2 則 練習(xí)6 某學(xué)生在 研究平拋運動 的實驗中有如下操作步驟 試按合理的順序?qū)⒉襟E序號填在下面的線上 a 用鉛筆在白紙上記下拋出點位置o b 取下白紙 用平滑曲線連接小球依次通過的各點 得出平拋運動軌跡 c 用重錘線和直尺畫出過o點的豎直線oy d 用三角板畫出過o點的水平線ox e 安裝斜槽 并使槽的末端切線沿水平方向 f 每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球 并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點的位置 g 將白紙釘在木板上 并豎直固定木板 h 在平拋運動軌跡上取a b c三點 用三角板和刻度尺 分別量出三點的水平位移x和豎直位移y i 利用水平和豎直位移x y 計算三次平拋的初速vo 再求出三次的平均值作為測量最后結(jié)果 e g a d c f b h i 例7 95年高考 在研究平拋物體運動的實驗中 用一張印有小方格的紙記錄軌跡 小方格的邊長l 1 25cm 若小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位置如圖中的a b c d所示 則小球平拋的初速度的計算式為v0 用l g表示 其值是 g取9 8m s2 解析 由平拋運動規(guī)律 y gt2 l x v0t v0 x t 2l t 代入數(shù)字l 1 25cm 1 80m 得到v0 0 7m s 0 7m s 練習(xí)7 如圖 a 是研究平拋運動 的實驗裝置圖 b 是實驗后在白紙上作的圖 1 在 a 圖上標(biāo)出o點及ox oy軸 并說明這兩條坐標(biāo)軸是如何作出的 答 2 固定斜槽軌道時應(yīng)注意使 3 實驗過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡 實驗中應(yīng)注意 4 計算小球平拋初速度的公式為vo 根據(jù)圖 b 給出的數(shù)據(jù) 可計算出vo m s 利用重錘線作oy軸 再垂直于oy作ox軸 底端切線沿水平方向 每次都從同一高度處無初速度滾下 1 6 例8 一個同學(xué)在 研究平拋物體的運動 實驗中 只畫出了如圖所示的一部分曲線 于是他在曲線上取水平距離 s相等的三點a b c 量得 s 0 2m 又量出它們之間的豎直距離分別為h1 0 1m h2 0 2m 利用這些數(shù)據(jù) 可求得 1 物體拋出時的初速度為m s 2 物體經(jīng)過b時豎直分速度為m s 3 拋出點在a點上方高度為m處 解析 1 先求t 據(jù) 求得 t 0 1s m s 2m s 2 m s 1 5m s 3 設(shè)拋出點在a點上方高度為h 下落到點的時間為t 則有 由此兩式可求得h 0 0125m 練習(xí)8 如圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分 圖中背景是邊長5cm的小方格 則閃光頻率是 hz 小球運動的初速度是 m s 拋出點距圖中a點水平距離是 cm 豎直距離是 cm g取10m s2 10hz 1 5 15 5 若只有米尺 將玩具手槍子彈從某一高度處水平射