《實驗：研究平拋運動》課件（沐風(fēng)學(xué)堂）

1、1聽風(fēng)學(xué)堂復(fù)習(xí)回顧：復(fù)習(xí)回顧：1.1.什么是平拋運動什么是平拋運動? ?初速度沿水平方向只受重力作用的運動初速度沿水平方向只受重力作用的運動2.2.平拋運動可以分解為哪兩個分運動平拋運動可以分解為哪兩個分運動? ?3.3.平拋運動的軌跡是什么平拋運動的軌跡是什么? ? 水平方向上的勻速直線運動水平方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自由落體運動豎直方向上的自由落體運動 2021gtytvx2聽風(fēng)學(xué)堂實驗?zāi)康模簩嶒災(zāi)康模?1)(1)描繪描繪出平拋物體的出平拋物體的運動軌跡運動軌跡； (2)(2)求求出平拋運動物體的出平拋運動物體的初速度初速度。實驗實驗: :研究平拋運動研究平拋運動如何獲得平拋運動

2、的軌跡如何獲得平拋運動的軌跡? ?3聽風(fēng)學(xué)堂1 1、如何獲得小球做平拋運動的軌跡？、如何獲得小球做平拋運動的軌跡？方案一方案一 ：描跡法描跡法4聽風(fēng)學(xué)堂方案二方案二 ： 徑跡法徑跡法oxy5聽風(fēng)學(xué)堂v0方案三方案三 ：用用頻閃照相機頻閃照相機得到物體運動的軌跡得到物體運動的軌跡照相法照相法6聽風(fēng)學(xué)堂實驗器材：實驗器材：斜槽，金屬小球，木板斜槽，金屬小球，木板( (附豎附豎直固定支架直固定支架) )，坐標(biāo)紙，圖釘，刻度尺，坐標(biāo)紙，圖釘，刻度尺，重錘線，鉛筆。重錘線，鉛筆。描跡法描跡法7聽風(fēng)學(xué)堂1、安裝調(diào)整斜槽、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角

3、固定斜槽，并使板的左上角固定斜槽，并使其末端的切線其末端的切線保持水平保持水平。實驗步驟實驗步驟: :8聽風(fēng)學(xué)堂2、調(diào)整木板、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向、并使整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近直面平行且靠近,固定好木板。固定好木板。3、確定坐標(biāo)原點、確定坐標(biāo)原點O：把小：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在白紙上的球在槽口時球心在白紙上的水平投影點水平投影點O，O即為坐標(biāo)即為坐標(biāo)原點。原點。9聽風(fēng)學(xué)堂4描繪運動軌跡描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使：在木板的

4、平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。 用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點個黑點，這就在白用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應(yīng)的位置。紙上記下了小球穿過孔時球心所對應(yīng)的位置。 保證小球每次保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。10聽風(fēng)學(xué)堂5、計算初速度、

5、計算初速度：取下白紙，以：取下白紙，以O(shè)點為原點畫出豎直向點為原點畫出豎直向下的下的y軸和水平向右的軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2計算出小球的初速度計算出小球的初速度v0，最后計算出最后計算出v0的平均值。的平均值。 在曲線上選取在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點，六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和和y。11聽風(fēng)學(xué)堂(1)(1)保證斜槽保證斜槽末端末端的切線必須水平。的切線必須水平。(2)(2

6、)木板木板平面平面豎直豎直且且平行于平行于小球小球平拋平拋的的軌道平軌道平面，面，并使小球的運動靠近木板但不接觸。并使小球的運動靠近木板但不接觸。 (3)(3)坐標(biāo)原點坐標(biāo)原點不在斜槽口的末端，不在斜槽口的末端，應(yīng)在應(yīng)在槽口上槽口上方小球方小球球心處球心處實驗注意事項實驗注意事項: : OO12聽風(fēng)學(xué)堂(4)(4)小球小球應(yīng)在應(yīng)在同一位置無初速自由釋放同一位置無初速自由釋放；釋放；釋放的高度要適當(dāng)，使小球以合適的水平初速的高度要適當(dāng)，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差；角間分布，從而減小測量誤差；(5)(5)

7、實驗過程中實驗過程中木板不能動木板不能動(6)(6)要在平拋軌道上選取距要在平拋軌道上選取距O O點遠(yuǎn)些的點來計點遠(yuǎn)些的點來計算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。實驗注意事項實驗注意事項: : 13聽風(fēng)學(xué)堂如何檢驗斜槽末端部分是否水平如何檢驗斜槽末端部分是否水平 ？若將小球放在斜槽末端水平軌道的任何若將小球放在斜槽末端水平軌道的任何位置，小球都不滾動，則可以認(rèn)為斜槽位置，小球都不滾動，則可以認(rèn)為斜槽末端水平末端水平 討論討論1:1:14聽風(fēng)學(xué)堂調(diào)節(jié)木板，使重錘的吊線與平板的邊線調(diào)節(jié)木板，使重錘的吊線與平板的邊線平行、與平板面平行；使小球平拋的軌平行、與平

8、板面平行；使小球平拋的軌道平面與板面平行道平面與板面平行 怎么判斷木板面是否豎直怎么判斷木板面是否豎直? ?討論討論2:2:15聽風(fēng)學(xué)堂怎么確定坐標(biāo)原點怎么確定坐標(biāo)原點o o，建立直角坐標(biāo)系，建立直角坐標(biāo)系? ?把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時球的球心在坐標(biāo)紙板上的水平投影點球的球心在坐標(biāo)紙板上的水平投影點o o，即為坐標(biāo)原點即為坐標(biāo)原點( (不是槽口端點不是槽口端點) )；再利用重；再利用重錘線確定錘線確定y y軸方向和與之垂直的軸方向和與之垂直的x x軸方向。軸方向。討論討論3:3:16聽風(fēng)學(xué)堂yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判斷

9、平拋運動的軌跡是不是、如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線拋物線？ 假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點應(yīng)滿足假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點應(yīng)滿足y=axy=ax2 2 。測出軌跡上某點的坐標(biāo)。測出軌跡上某點的坐標(biāo)( (x x、y y) )，帶入，帶入y=axy=ax2 2中求出中求出a a，就可知道代表這個軌跡的可能，就可知道代表這個軌跡的可能關(guān)系式；再測幾個點的坐標(biāo)代入驗證。關(guān)系式；再測幾個點的坐標(biāo)代入驗證。17聽風(fēng)學(xué)堂3 3、怎樣計算平拋物體的初速度？、怎樣計算平拋物體的初速度？ 2021gtytvx 水平方向上的勻速直線運動水平方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自由落體運動豎直方向上的

10、自由落體運動平拋運動的兩個分運動為：平拋運動的兩個分運動為：yxv0v0=txyg2= x測出軌跡上某一點的坐測出軌跡上某一點的坐標(biāo)標(biāo)(x、y)代入可求出代入可求出v0P（x，y）18聽風(fēng)學(xué)堂例例1 1、在做、在做“研究平拋運動研究平拋運動”實驗中應(yīng)采實驗中應(yīng)采取下列哪些措施可減小誤差？（）取下列哪些措施可減小誤差？（）A A斜槽軌道必須光滑斜槽軌道必須光滑B B斜槽水平部分軌道必須水平斜槽水平部分軌道必須水平C C每次要平衡摩擦力每次要平衡摩擦力D D小球每次應(yīng)從斜槽上同一高度釋放小球每次應(yīng)從斜槽上同一高度釋放B D19聽風(fēng)學(xué)堂例例2 2、某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用、某同學(xué)使小球沿桌面水

11、平飛出，用數(shù)碼相機來拍攝小球作平拋運動的錄像數(shù)碼相機來拍攝小球作平拋運動的錄像（每秒（每秒1515幀）并將照片打印出來。問：他幀）并將照片打印出來。問：他大約可以得到幾楨小球正在空中運動的照大約可以得到幾楨小球正在空中運動的照片？片？ v0221gth 由：由：ght2 得：得：若桌高若桌高 h=0.8m h=0.8m ，能拍，能拍 幅照片幅照片620聽風(fēng)學(xué)堂例例3 3、如圖所示，在、如圖所示，在研究平拋運動研究平拋運動的的實驗中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一實驗中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點的位置沒有記錄，試根據(jù)圖部分，拋出點的位置沒有記錄，試根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)求出平拋運動的初速度

12、。中的數(shù)據(jù)求出平拋運動的初速度。h1h2ssABC物體在物體在ABAB段和段和BCBC段運動段運動的時間必相等，則有的時間必相等，則有: :212gThhh hgsTsv 0解析解析: :在軌跡上在軌跡上ABCABC三個點是水三個點是水平間距相等的，故有：平間距相等的，故有：21聽風(fēng)學(xué)堂在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印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，小方格的邊長有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=2.5cmL=2.5cm。若小球在平拋運動途中的幾個。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的位置如圖中的a a、b b、c c、d d所示，則小球平所示，則小球平拋的初

13、速度的計算式為拋的初速度的計算式為v v0 0=_=_（用（用L L、g g表示），其值是表示），其值是_abcd1m/s 2gTy tvx0 2 gL22聽風(fēng)學(xué)堂1 1、在、在研究平拋運動研究平拋運動的實驗中，為的實驗中，為減少空氣阻力對小球的影響，所以選擇減少空氣阻力對小球的影響，所以選擇小球時，應(yīng)選擇下列的：（）小球時，應(yīng)選擇下列的：（）A A、實心小鐵球；、實心小鐵球；B B、空心小鐵球；、空心小鐵球；C C、實心小木球；、實心小木球；D D、以上三種球都可以；、以上三種球都可以；練一練練一練A23聽風(fēng)學(xué)堂2 2、在、在“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”實驗時，已備有下列實驗時，

14、已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、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：刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材器材中的： A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 CC、重錘線、重錘線 D D、測力計、測力計 C 3 3、在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球每次從、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，則正確的是斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是 A A小球平拋的初速度不同小球平拋的初速度不同B B小球每次做不同的拋物線運動小球每次做不同的拋物線運動CC小球在空中運動的時間每次均不同小球在空中運動的時間每次

15、均不同D D小球通過相同的水平位移所用時間均不同小球通過相同的水平位移所用時間均不同ABD 24聽風(fēng)學(xué)堂4 4、在研究平拋運動的實驗中，讓小、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，從圖中明顯看記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的實驗錯誤是出甲的實驗錯誤是 . .乙的實驗錯誤是乙的實驗錯誤是 . . O甲甲O乙乙槽底不水平槽底不水平 每次釋放小球的高度不同每次釋放小球的高度不同5 5、下列哪些因素會使本實驗的誤差增大、下列哪些因素會使本實驗的誤差增大 （ ）

16、A A小球與斜槽之間有摩擦小球與斜槽之間有摩擦B B建立坐標(biāo)系時，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系時，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點C C安裝斜槽時其末端不水平安裝斜槽時其末端不水平D D根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作根據(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計算的點離原點O O較遠(yuǎn)較遠(yuǎn)BC 25聽風(fēng)學(xué)堂6 6、某學(xué)生在、某學(xué)生在研究平拋運動研究平拋運動的實驗中有如下操作步驟，試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：按合理的順序?qū)⒉襟E序號填在下面的線上：_A A用鉛筆在白紙上記下拋出點位置用鉛筆在白紙上記下拋出點位置OO；B B取下白紙，

17、用平滑曲線連接小球依次通過的各點，得出平取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點，得出平拋運動軌跡；拋運動軌跡；CC用重錘線和直尺畫出過用重錘線和直尺畫出過OO點的豎直線點的豎直線oyoy；D D用三角板畫出過用三角板畫出過OO點的水平線點的水平線oxox；E E安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；F 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；紙上依次記下小球通過各點的位置；GG將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H H在平拋運動

18、軌跡上取在平拋運動軌跡上取A A、B B、CC三點，用三角板和刻度尺，三點，用三角板和刻度尺，分別量出三點的水平位移分別量出三點的水平位移x x和豎直位移和豎直位移y y；I I利用水平和豎直位移利用水平和豎直位移x x、y y，計算三次平拋的初速，計算三次平拋的初速VoVo，再求，再求出三次的平均值作為測量最后結(jié)果；出三次的平均值作為測量最后結(jié)果；E、G、A、D、C、F、B、H、I26聽風(fēng)學(xué)堂7 7、在做、在做“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同的實驗時，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，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(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填在橫線上：要求，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填在橫線上：。 A A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B B每次釋放小球的位置必須不同每次釋放小球的位置必須不同 C C每次必須由靜止釋放小球每次必須由靜止釋放小球 D D記錄小球位置用的木條記錄小球位置用的木條( (或凹槽或凹槽)