物理：5.4《实验：研究平抛运动》课件（新人教必修2）

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1、实验：研究平抛运动[一、实验目的]1．用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。2．从实验轨迹求平抛物体的初速度。[二、实验器材]斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，水平横槽，复写纸，刻度尺，重锤线。[三、实验原理]用描迹法平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上的某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值、利用公式求出小球飞行时间t，再利用公式，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。[四、实验步骤]1、安装调整斜槽：用图钉把

2、白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。2、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。3、确定坐标原点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的水平投影点O，O即为坐标原点。4．描绘运动轨迹：在斜槽上某一位置由静止释放小球，小球下落后在横槽上打出一个点来。改变横槽的高度，重复实验，保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下

3、，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。5、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。xy用公式x＝v0t和y＝gt2/2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。五.注意事项有：⑴斜槽末端的切线必须水平。⑵方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。⑶坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影

4、点。⑷如果是用白纸，则应以小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定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。⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。⑹要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。例1.(1998年上海)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：＿＿＿＿＿A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须不同C．每次必须由静止释

5、放小球D．记录小球位置用的木条(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的白纸(或方格纸)相触F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线ACE练习.在“研究平抛物体的运动”实验时，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的：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的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是A．小球平抛的初速度不同B．小球每次做不同的抛物线运动C．小球在空中运动的时间每次均不同D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同ABD练习.在研究平抛运动的实验中，让小球多

6、次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是.乙的实验错误是.O甲O乙槽底不水平每次释放小球的高度不同练习4.下列哪些因素会使本实验的误差增大（）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．根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远BC例2．如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则（1）小球平抛的初速度vo=m/s（2）闪光频率f=H2（3）小球过A点的速率vA=m/sABC解：由自由落

7、体运动规律，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练习1、在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取