《课件53实验:研究平抛运动.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课件53实验:研究平抛运动.ppt(24页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、实验目的:,(1)描绘出平抛物体的运动轨迹; (2)求出平抛运动物体的初速度。,实验:研究平抛运动,实验 怎样得到平抛运动的轨迹? 方案:,实验器材:斜槽,金属小球,木板(附竖直固定支架),坐标纸,图钉,刻度尺,重锤线,铅笔。,描迹法,1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端的切线保持水平。,实验步骤:,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且靠近,固定好木板。,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:在木板的平面上用手按住卡
2、片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片的位置,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘。,用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。,保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下,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。,用公式xv0t和ygt2/2计算出小球的初速度v0,最后计算出v0的平均值。,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。,(1)保证斜槽末
3、端的切线必须水平。 (2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面,并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端,应在槽口上方小球球心处,实验注意事项:,O,O,(4)小球应在同一位置无初速自由释放;释放的高度要适当,使小球以合适的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差; (5)实验过程中木板不能动 (6)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。,实验注意事项:,如何检验斜槽末端部分是否水平 ?,若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置,小球都不滚动,则可以认为斜槽末端水平,讨论1:,调节木板,使重锤的吊线与平板
4、的边线平行、与平板面平行;使小球平抛的轨道平面与板面平行,怎么判断木板面是否竖直?,讨论2:,怎么确定坐标原点o,建立直角坐标系?,把小球放在槽口末端处,用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o,即为坐标原点(不是槽口端点);再利用重锤线确定y轴方向和与之垂直的x轴方向。,讨论3:,讨论4: 怎样计算平抛物体的初速度?,水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动,平抛运动的两个分运动为:,O,y,x,v0,v0=,= x,测出轨迹上某一点的坐标(x、y)代入可求出v0,P(x,y),例1、在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施可减小误差?( ) A斜槽轨道必须光滑 B斜槽
5、水平部分轨道必须水平 C每次要平衡摩擦力 D小球每次应从斜槽上同一高度释放,B D,例2、如图所示,在研究平抛运动的实验中,描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分,抛出点的位置没有记录,试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。,物体在AB段和BC段运动的时间必相等,则有:,解析:,在轨迹上ABC三个点是水平间距相等的,故有:,例3、在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=_(用L、g表示),其值是_,a,b,c,d,1m/s,1、在研究平抛运动的实验中,为减少空气阻
6、力对小球的影响,所以选择小球时,应选择下列的:( ) A、实心小铁球; B、空心小铁球; C、实心小木球; D、以上三种球都可以;,练一练,A,2、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,3、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
7、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,4、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,解:由自由落体运动规律,,y=gt 2=20.05=0.1m,t=0.1s f=10Hz,x=v0 t v0 =x/t=30.05/0.1=1.5m/s,vBy =(y1+y2)/2t = 80.05
8、/0.2=2m/s,vAy = vBy gt = 2-1 =1m/s,vA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.25,vA=1.8m/s,1.5,10,1.8,5、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A点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当g10 m/s2时,下列说法正确的是( ) A.小球抛出点的位置坐标是(0,0) B.小球抛出点的位置坐标是(-10,-5) C.小球平抛初速度为2m/s D.小球平抛初速度为1m/s,BD,6、 如图(a)“是研究平抛运动”的实验装置图,(b)是实验后在白纸上作的图 (1)在(a)图上标出O点及OX
9、,OY轴,并说明这两条坐标轴是如何作出的答:_ (2)固定斜槽轨道时应注意使_ (3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹,实验中应注意_ (4)计算小球平抛初速度的公式为Vo=_,根据图(b)给出的数据, 可计算出Vo=_m/s,利用重锤线作OY轴,再垂直于OY作OX轴,斜槽末端切线水平,每次都从同一高度处无初速度滚下,1.6,7、一个同学在研究平抛物体的运动实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离S相等的三点A、B、C,量得S=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,利用这些数据,可求得: (1)物体抛出时的初速度为 m/s; (2)物体经过B时竖直分速度为 m/s; (3)抛出点在A点上方高度为 m处。,解析:(1)先求T,据,求得:T=0.1s,=2m/s,(2),=1.5m/s,(3)设抛出点在A点上方高度为h,下落到点A的时间为t,则有:,由此两式可求得h=0.0125m,
链接地址:https://www.31doc.com/p-2923065.html