必修二实验：研究平抛运动.ppt

（1）学会描绘平抛物体运动的轨迹； （2）判断轨迹是否为抛物线； （3）利用所描绘的轨迹求出平抛 物体的初速度。 一、实验目的： 二、实验原理： 平抛运动水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 利用描迹记录纸确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x和y，利用 就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。 三、实验操作步骤： （1）调节斜槽，使斜槽末端的切线水平（装置图见教材 1-3-8）。在坐标纸上建立xoy坐标系，将坐标纸固定 在竖直板面上，是O点与斜槽末端实验小球的球心投 影点重合,x轴水平，y轴与斜槽末端重垂线重合。 （2）在斜槽上选定小球运动的起点，使小球平抛的轨 迹能尽量充满整个坐标纸。 （3）使小球由斜槽前面选定的位置无初速度滚下，接着 做平抛运动。先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹，然后 使小球从同一位置无初速度滚下，在粗略确定的位置附 近，用铅笔较准确的确定小球经过的位置，并在坐标纸 上记下这一个点。用同样的方法确定其他各点的位置。 （4）取下坐标纸，根据记下的小球位置，用平滑的曲 线画出小球做平抛运动的轨迹。 四、注意事项： ⑴安装斜槽时，应注意斜槽末端的水平槽部分是否 水平切线必须水平。检查方法是，将小球放在水平 槽上，并轻轻将其向两边波动各一次，看其是否有 明显的运动倾向，如果没有，表明末端水平。 ⑵固定坐标纸时用重锤线检验坐标纸上的竖直线是 否竖直。坐标原点应选在槽口末端上方小球球心投影 所在位置。 ⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。 ⑷用铅笔找小球经过的位置时，应首先选定某一纵坐标（或横坐标）线。仔细观察小球经过经过该总（横坐标）线时的位置，然后再用铅笔尖指着这个位置，将小球从斜槽原释放位置放下，看其是否与铅笔正碰，如此重复数次，以找到一个平均位置，这样可以减小实验误差，同学们也可以考虑其他定点的方法。 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 A C E 练习1.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 例2.如图所示为一小球做平抛运动时的闪光照片的一部分，背景标尺每小格表示1.25cm．则由照片求出小球平抛的初速度值为____． 0.70m/s 练习2.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，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 例3.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/s A B C 解：由自由落体运动规律， Δy=gt 2=2×0.05=0.1m ∴t=0.1s f=10Hz x=v0 t ∴ 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 练习3.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4