2.3科学探究：平抛运动特点 课件 16张PPT

科学探究：平抛运动特点
PHYSICS
HHK
实验目的与原理
1．描绘物体做平抛运动的轨迹并分析其特点。
2．根据平抛运动的轨迹求其初速度。
1．利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。
2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。
3．测出轨迹上某点的坐标(x、y)，根据x＝v0t，y＝????????gt2得初速度v0＝x。
?
一、实验目的
二、实验原理
实验装置
斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、铅笔(或卡孔)、刻度尺等
三、实验器材
斜 槽
小 球
白 纸
木 板
铅垂线
铁架台
实验步骤
1、安装调整
(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外靠近木板左上角，轨道末端的切线水平。
(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板上，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，如图所示。
实验步骤
2．建立坐标系
把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O，O点即为坐标原点；用铅垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴；画出水平向右的x轴。
实验步骤
3、确定小球的位置
(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球经过的某一位置。
(2)让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地在坐标纸上描出小球通过的位置。
(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
实验步骤
4、描点得轨迹
取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球做平抛运动的轨迹。
数据处理
1、判断平抛轨迹
在x轴上作出等距离的几个点X1、X2、X3…向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点，用刻度尺测量各点的坐标(x，y)。
x
y
o
x1
x2
x3
x4
满足????=????????????为抛物线
?
数据处理
2、计算平抛初速度
x
y
o
x1
x2
x3
x4
水平：
竖直：
????=????????????
?
????=????????????????????
?
????????=????????????????
?
注意多次测量，求平均值。
误差分析
安装斜槽时，其末端的切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动，从而产生误差
小球运动轨迹的频闪照片如图所示
误差分析
确定小球运动的位置时，出现误差
测量产生的误差
量取轨迹上各点的坐标时，出现误差
建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确从而产生误差
典型例题
在做“探究平抛运动的特点”的实验时，可以选用图中两种装置进行研究。
(1)图甲的实验现象是 。该现象说明平抛运动的 。
(2)图乙是实验室内研究平抛运动的装置。为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的，每次释放时都使钢球在弧形槽上的 位置由 滚下。
两个小球同时落地
竖直分运动是自由落体
同一
静止
典型例题
在“探究平抛运动的特点”实验中
(1)横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法如图所示，坐标原点应选小球在斜槽末端时的 。
B
A．球心　　　 B. 球的上端　 　C．球的下端
典型例题
(2)若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图2所示的频闪照片。在测得x1，x2，x3，x4后，需要验证的关系是 。已知频闪周期为T，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是 。
D
A. ???????????? B. ???????????????? C. ????????????????? D. ????????????????
?
x2 – x1 =x3 –x2 = x4 – x3
典型例题
某同学在“研究小球做平抛运动”的实验中：
(1)采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L＝5 cm，A、B、C是摄下的三个小球的位置，如果取g＝10 m/s2，那么：
1．照相机拍摄时每 s曝光一次；
2．小球做平抛运动的初速度大小为 m/s；
3．B点的速率为 m/s。
(2)引起实验结果偏差较大的原因可能是（ ） 。
A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平
B．确定Oy轴时，没有用重垂线
C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦
D．空气阻力对小球运动有较大影响
ABD
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