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1、 復習回顧: 1.什么是平拋運動 ? 初速度沿水平方向只受重力作用的運動 2.平拋運動可以分解為哪兩個分運動 ? 3.平拋運動的軌跡是什么 ? 水平方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自由落體運動 2 0 2 1 gty tvx 實驗目的: (1)描繪 出平拋物體的 運動軌跡 ; (2)求 出平拋運動物體的 初速度 。 實驗 :研究平拋運動 如何獲得平拋運動的軌跡 ? 1、如何獲得小球做平拋運動的軌跡? 方案一 : 描跡法 方案二 : 徑跡法 o x y v0 方案三 : 用 頻閃照相機 得到物體運動的軌跡 照相法 實驗 怎樣得到平拋運動的
2、軌跡 ? 方案一 : 實驗器材: 斜槽,金屬小球,木板 (附豎 直固定支架 ),坐標紙,圖釘,刻度尺, 重錘線,鉛筆。 描跡法 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,并使 其末端的切線 保持水平 。 實驗步驟 : 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 直面平行且靠近 ,固定好木板。 3、確定坐標原點 O:把小 球放在槽口處,用鉛筆記下 球在槽口時球心在白紙上的 水平投影點 O, O即為坐標 原點。 4描繪運動軌跡 :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
3、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 紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置。 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。 5、計算初速度 :取下白紙,以 O點為原點畫出豎直向 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動的軌跡。 x y 用公式 x v0t和 y gt2/2 計算出小球的初速度 v0, 最后計算出 v0的平均值。 在曲線上選取 A、 B、 C、 D、 E、 F六個不同的點, 用刻度尺和三角板測出它們的坐
4、標 x和 y。 (1)保證斜槽 末端 的切線必須水平。 (2)木板 平面 豎直 且 平行于 小球 平拋 的 軌道平 面, 并使小球的運動靠近木板但不接觸。 (3)坐標原點 不在斜槽口的末端, 應在 槽口上 方小球 球心處 實驗注意事項 : O O (4)小球 應在 同一位置無初速自由釋放 ;釋放 的高度要適當,使小球以合適的水平初速 度拋出,其軌跡在坐標紙的左上角到右下 角間分布,從而減小測量誤差; (5)實驗過程中 木板不能動 (6)要在平拋軌道上選取距 O點遠些的點來計 算球的初速度,這樣可使結(jié)果的誤差較小。 實驗注意事項 : 如何檢驗斜槽末端部分是否水平 ? 若將
5、小球放在斜槽末端水平軌道的任何 位置,小球都不滾動,則可以認為斜槽 末端水平 討論 1: 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 道平面與板面平行 怎么判斷木板面是否豎直 ? 討論 2: 怎么確定坐標原點 o,建立直角坐標系 ? 把小球放在槽口末端處,用鉛筆記下這時 球的球心在坐標紙板上的水平投影點 o, 即為坐標原點 (不是槽口端點 );再利用重 錘線確定 y軸方向和與之垂直的 x軸方向。 討論 3: O y x A4 A3 A2 A1 M4 M3 M2 M1 y3 2、如何判斷平拋運動的軌跡是不是 拋物線 ? 假設(shè)軌跡是一條拋物線,則軌跡上各點應滿足
6、 y=ax2 。測出軌跡上某點的坐標 (x、 y),帶入 y=ax2中求出 a,就可知道代表這個軌跡的可能 關(guān)系式;再測幾個點的坐標代入驗證。 3、怎樣計算平拋物體的初速度? 2 0 2 1 gty tvx 水平方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自由落體運動 平拋運動的兩個分運動為: O y x v0 v0= t x y g 2 = x 測出軌跡上某一點的坐標 (x、 y)代入可求出 v 0 P( x, y) 例 1、在做 “ 研究平拋運動 ” 實驗中應采 取下列哪些措施可減小誤差?( ) A斜槽軌道必須光滑 B斜槽水平部分軌道必須水平 C每次要平衡摩擦力
7、 D小球每次應從斜槽上同一高度釋放 B D 例 2、某同學使小球沿桌面水平飛出,用 數(shù)碼相機來拍攝小球作平拋運動的錄像 (每秒 15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 片? v0 2 2 1 gth 由: g h t 2 得: 若桌高 h=0.8m ,能拍 幅照片 6 例 3、如圖所示,在 研究平拋運動 的 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 中的數(shù)據(jù)求出平拋運動的初速度。 h1 h2 s s A B C 物體在 AB段和 BC段運動 的時間必相等,則有 : 2 12 gThhh h gs T sv 0
8、解析 : 在軌跡上 ABC三個點是水 平間距相等的,故有: 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=2.5cm。若小球在平拋運動途中的幾個 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 ________ a b c d 1m/s 2gTy tvx 0 2 gL 1、在 研究平拋運動 的實驗中,為 減少空氣阻力對小球的影響,所以選擇 小球時,應選擇下列的:( ) A、實心小鐵球; B、空心小鐵球; C、實心小木球; D、以上三種球都可以; 練一
9、練 A 2、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 3、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 4、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
10、所示,從圖中明顯看 出甲的實驗錯誤是 . 乙的實驗錯誤是 . O 甲 O 乙 槽底不水平 每次釋放小球的高度不同 5、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建立坐標系時,以斜槽末端端口位置為坐標原點 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 6、某學生在 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
11、,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 7、 在做 “
12、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 A C E 知識延伸: 8、一架飛機水平勻速飛行,從飛機上每隔 1 秒釋放一個鐵球,先后釋放 7個,若不計空氣 阻力,則 7個球 ( ) A、在空中任何時刻總是排成拋物線,它 們的落地點是等間距的 B、在空中任何時刻總是排成拋物線,它 們的落地點不是等間距的 C、在空中任何時刻總在飛機的正下方排 成豎直的直線,它們的落地點是等間距的 D、在空中任何時刻總在飛機的正下方排 成豎直的直線,它們的落地點是不等間距的 C y h 9h 4h 16h x O A B C D X1 X2 X3 X4 。 1: 4: 9: 16 9、水平拋出的小球 1s內(nèi)、 2s內(nèi)、 3s內(nèi) 的 豎直位移之比是