高中物理平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

關(guān)于高中物理平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)第1頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脤?shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡用實(shí)驗(yàn)軌跡求平拋物體的初速度第2頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：如何通過實(shí)驗(yàn)方法獲得平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡？閱讀書：實(shí)驗(yàn)儀器:斜槽,白紙,圖釘,木板,有孔的卡片,小球,刻度尺,重錘線第3頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月閱讀課文，回答問題：如何檢驗(yàn)水平槽是否水平？坐標(biāo)原點(diǎn)是在槽口端點(diǎn)嗎？為什么要強(qiáng)調(diào)小球每次都要從同一位置無初速釋放？如何描出小球經(jīng)過的位置？第4頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月簡述實(shí)驗(yàn)步驟1.安裝實(shí)驗(yàn)器材2.檢驗(yàn)帶斜槽的木板是否水平,坐標(biāo)紙上豎線是否豎直3.在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系4.由一固定位置無初速釋放小球,描點(diǎn)5.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)算初速度)第5頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)分析1.怎樣判斷實(shí)驗(yàn)曲線是一條拋物線？y1y2y4如果是拋物線，各點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)滿足關(guān)系式第6頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)分析2.怎樣計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度？y1y2y4根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律第7頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)：（1）在做“研究平衡運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取下列哪些措施減小誤差？（）A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽水平軌道必須水平C．每次要平衡摩擦力D．小球每次應(yīng)從斜槽同一高度釋放BD第8頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）圖為平拋球閃光照片，閃光頻率為每秒20次，則由照片求出球的初速度為（）A．0.75m/sB．1.00m/sC．1.50m/sD．0.38m/s

A第9頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月[一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯1．用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。

2．從實(shí)驗(yàn)軌跡求平拋物體的初速度。[二、實(shí)驗(yàn)器材]斜槽，鐵架臺(tái)，木板，白紙，小球，圖釘，鉛筆，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。第10頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月[三、實(shí)驗(yàn)原理]用描跡法平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描跡法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線，建立坐標(biāo)系。測出曲線上的某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，根據(jù)重力加速度g的數(shù)值、利用公式

求出小球飛行時(shí)間t，再利用公式

，求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。第11頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月[四、實(shí)驗(yàn)步驟]1、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調(diào)好。第12頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月2、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。3、確定坐標(biāo)原點(diǎn)O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。第13頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月4．描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：在木板的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(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。保證小球每次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。第14頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月5、計(jì)算初速度：取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。xy用公式x＝v0t和y＝gt2/2計(jì)算出小球的初速度v0，最后計(jì)算出v0的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn)，用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和y。第15頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月五.注意事項(xiàng)有：⑴斜槽末端的切線必須水平。⑵

方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。⑶坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在糟口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。⑷如果是用白紙，則應(yīng)以小球在糟口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，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。⑸每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。⑹要在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。第16頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月

例1.(1998年上海)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)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(yán)格地等距離下降

E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)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(diǎn)連成折線ACE第17頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)1.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(tái)，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(jì)

C練習(xí)2.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)C．小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同D．小球通過相同的水平位移所用時(shí)間均不同ABD

第18頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)3.在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是

.乙的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是

.O甲O乙槽底不水平

每次釋放小球的高度不同練習(xí)4.下列哪些因素會(huì)使本實(shí)驗(yàn)的誤差增大（）A．小球與斜槽之間有摩擦B．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)C．安裝斜槽時(shí)其末端不水平D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)BC第19頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月例5．如圖為某小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(diǎn)的速率vA=

m/sABC解：由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，Δy=gt2=2×0.05=0.1m∴t=0.1sf=10Hzx=v0t∴v0=x/t=3×0.05/0.1=1.5m/svBy=(y1+y2)/2t=8×0.05/0.2=2m/svAy=vBy–gt=2-1=1m/svA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.8第20頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)6、在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，當(dāng)g＝10m/s2時(shí)，下列說法正確的是（）

A.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(0，0)

B.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(-10，-5)

C.小球平拋初速度為2m/s

D.小球平拋初速度為1m/sBD

練習(xí)7.在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，下面哪些說法是正確的 []A.安裝弧形槽時(shí)，必須使槽的末端的切線方向保持水平B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放C.小球與槽的摩擦不可避免，但這不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量AB第21頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)8、一學(xué)生做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，畫運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(shí)際數(shù)據(jù)只用物理量的符號(hào)代表所測量)．測量方法：(簡答)___________________．得到的v0=_________________________．解析:任取水平間距相等的三點(diǎn)1，2，3，如圖示，測量水平間距△s，豎直間距h1、H2．第22頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)9.某學(xué)生在《研究平拋運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)中有如下操作步驟，試按合理的順序?qū)⒉襟E序號(hào)填在下面的線上：____________________________．A．用鉛筆在白紙上記下拋出點(diǎn)位置O；B．取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點(diǎn)，得出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；C．用重錘線和直尺畫出過O點(diǎn)的豎直線oy；D．用三角板畫出過O點(diǎn)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(diǎn)的位置；G．將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H．在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，用三角板和刻度尺，分別量出三點(diǎn)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(jì)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第23頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)5.(95年高考)在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0＝＿＿＿＿＿＿(用l、g表示)，其值是

(g取9.8m／s2)．dabc解析：由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律Δy=gT2=lx=v0T∴v0=x/T=2l/T=代入數(shù)字

l=1.25cm=1/80m得到v0=0.70m/s

0.70m/s第24頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)6.如圖(a)“是研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，(b)是實(shí)驗(yàn)后在白紙上作的圖(1)在(a)圖上標(biāo)出O點(diǎn)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(shí)應(yīng)注意使____________________________________．(3)實(shí)驗(yàn)過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意__________________________________________________．(4)計(jì)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(jì)算出Vo=______m/s．利用重錘線作OY軸，再垂直于OY作OX軸斜槽末端切線水平每次都從同一高度處無初速度滾下1.6第25頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月例3.一個(gè)同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)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ΔS相等的三點(diǎn)A、B、C，量得ΔS=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(shí)的初速度為

m/s；（2）物體經(jīng)過B時(shí)豎直分速度為

m/s；（3）拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為

m處。第26頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月解析:(1)先求T,據(jù)求得:T=0.1s=2m/s（2）=1.5m/s（3）設(shè)拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為h,下落到點(diǎn)A的時(shí)間為t,則有:由此兩式可求得h=0.0125m第27頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵若只有米尺，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時(shí)離地面的高度h和水平射程s，則子彈初速度例4.利用手頭的常用儀器，粗略測定玩具手槍子彈射出時(shí)的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為：⑴只有秒表；⑵只有米尺。解：⑴若只有秒表，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會(huì)地面所用的時(shí)間t，則子彈上升的時(shí)間為t/2，故子彈初速度v0=gt/2。第28頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月05年南京質(zhì)量檢測二11(2)、某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖。在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)。在木板上固定一張白紙。該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：Oabc第29頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月A．實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且ab＝bc，如圖。量出ab長度L=20.00cm。B．讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板離桌面的高度h1＝70.00cm。C