人教版高中物理必修2　第5章第3节实验：研究平抛运动（共28张PPT）

(共28张PPT)
复习回顾：
1.什么是平抛运动?
初速度沿水平方向只受重力作用的运动
2.平抛运动可以分解为哪两个分运动?


3.平抛运动的轨迹是什么?
水平方向上的匀速直线运动
竖直方向上的自由落体运动
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
如何获得平抛运动的轨迹?
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1、如何获得小球做平抛运动的轨迹？
方案一 ：
描迹法
方案二 ：
径迹法
o
x
y










方案三 ：
用频闪照相机得到物体运动的轨迹
照相法
实验 怎样得到平抛运动的轨迹?
方案一:
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。
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:
O
y
x
A4
A3
A2
A1
M4
M3
M2
M1
y3
2、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？
假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y=ax2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标代入验证。
3、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、某同学使小球沿桌面水平飞出，用数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像（每秒15帧）并将照片打印出来。问：他大约可以得到几桢小球正在空中运动的照片？
若桌高 h=0.8m ，能拍 幅照片
6
例3、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：
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
4、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
　　　　　　　　　　　　　 .
槽底不水平
每次释放小球的高度不同
5、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
7、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
知识延伸：
8、一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1秒释放一个铁球，先后释放7个，若不计空气阻力，则7个球 （ ）
A、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B、在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点不是等间距的
C、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的
C
y
h
9h
4h
16h
x
O
A
B
C
D
。
1：4：9：16 …
9、水平抛出的小球1s内、2s内、3s内… 的
竖直位移之比是