湖南省茶陵县第三中学高中物理必修二：实验：研究平抛运动课件(共28张PPT)

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1、“问题能激发我们去学习、去发现、去实验、去观察。” -波普5.3 5.3 实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动世界上第一颗原子弹爆炸时，费米把事先世界上第一颗原子弹爆炸时，费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方撒下，碎纸片准备好的碎纸片从头顶上方撒下，碎纸片落到他身后约落到他身后约2m2m处，由此，费米推算出那处，由此，费米推算出那枚原子弹的威力相当于枚原子弹的威力相当于1 1万吨万吨TNTTNT炸药。炸药。1、描绘出平抛物体的运动轨迹（重点）；2、判断轨迹是否是抛物线；3、求出平抛运动物体的初速度（难点）一一 实实验验目目的的实验目的实验原理1、用、用描迹法描迹法画出小球平抛运动的轨迹；画出小球

2、平抛运动的轨迹；2、建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标、建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标x、y；据据 得初速度得初速度ygxv20 2021,gtytvx斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。铁架台铁架台斜槽斜槽木板木板白纸白纸小球小球铅垂线铅垂线实验器材1 1、安装调整斜槽、安装调整斜槽: :用图钉把白纸钉在竖用图钉把白纸钉在竖直板上直板上, ,在木板的左上角固定斜槽在木板的左上角固定斜槽, ,并使并使其末端其末端保持水平保持水平; ;实验步骤如何检验斜槽末端部分是否水平 ？若

3、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1:1 1、安装调整斜槽、安装调整斜槽: :用图钉把白纸钉在竖用图钉把白纸钉在竖直板上直板上, ,在木板的左上角固定斜槽在木板的左上角固定斜槽, ,并使并使其末端其末端切线水平切线水平; ;2 2、调整木板、调整木板: :用悬挂在槽口的铅垂线把用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到木板调整到竖直方向竖直方向, ,并使木板平面与并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近小球下落的竖直面平行且靠近, ,固定好固定好木板木板; ;实验步骤调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行。怎么判断木板面是否竖直?讨论2:3

4、3、确定坐标轴确定坐标轴: :实验步骤怎么确定坐标原点O，建立直角坐标系?讨论3:3 3、确定坐标轴、确定坐标轴: :把小球放在槽口处把小球放在槽口处, ,用用铅笔记下铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的小球在槽口时球心在木板上的水平投影点水平投影点O,OO,O即即为坐标原点为坐标原点（不是槽（不是槽口端点）口端点）, ,再利用铅垂线在纸上画出通再利用铅垂线在纸上画出通过过O O点的竖直线点的竖直线, ,即即y轴，用三角板画出轴，用三角板画出水平方向的水平方向的x轴轴; ;Oy坐标原点（平抛起点）坐标原点（平抛起点）实验步骤5 5、描绘运动轨迹、描绘运动轨迹: :上下移动接球挡板，上下移动接球挡

5、板，当球撞击接球挡板时就会在坐标纸上印当球撞击接球挡板时就会在坐标纸上印下相应的黑点，就记下了小球球心所对下相应的黑点，就记下了小球球心所对应的位置。应的位置。用同样的方法用同样的方法, ,从从同一位置同一位置释放小球释放小球, ,在小球运动路线上描下若干在小球运动路线上描下若干点点, ,然后将这些点用平滑曲线描绘出来然后将这些点用平滑曲线描绘出来. .4 4、确定小球释放点、确定小球释放点: :选择一个小球在斜选择一个小球在斜槽上槽上合适的位置合适的位置由由静止释放静止释放, ,使小球运动使小球运动轨迹轨迹大致经过白纸的右下角大致经过白纸的右下角; ;实验步骤实验注意事项 2021gtytv

6、xyxv0v0=txyg2= x测出轨迹上某一点的坐测出轨迹上某一点的坐标标(x、y)代入可求出代入可求出v0P（x，y）计算初速度计算初速度实验数据处理ABCDEFx/mmy/mmv0的平均值)/(2/0smygxv 实验误差分析3、计算小球的速度要在平抛轨迹上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可以减小相对误差。1、安装斜槽时，其末端切线不水平。2、建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点。还有哪些方案还有哪些方案描绘平抛运动的轨迹描绘平抛运动的轨迹？方案一方案一 ： 描迹法描迹法课后探究器材组装器材组装记录平抛点迹记录平抛点迹选点测坐标选点测坐标方案二方案二 ： 径迹法径迹法oxy

7、课后探究水平喷出的细水水平喷出的细水柱即为平抛运动柱即为平抛运动的轨迹。的轨迹。喷嘴（比细管喷嘴（比细管更细的硬管）更细的硬管）使使A 处处的水的的水的压强始压强始终等于终等于大气压大气压透明胶片透明胶片 细管细管v0方案三方案三 ：用用频闪照相机频闪照相机记录物体运动的轨迹记录物体运动的轨迹照相法照相法方案四方案四 ：传感器法传感器法课后探究例题例例1在做在做“研究平抛运动研究平抛运动”实验时，除了木板、实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是（要的是（ ）A游标卡尺游标卡尺 B秒表秒表C坐标纸坐标纸 D天平天平E弹簧秤弹簧

8、秤 F重垂线重垂线C F例题例2、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E. 在曲线上取作计算的点离原点O较远 B D E例3、在“研究平抛运动”的实验中，需要描绘物体平抛运动的轨迹和求物体的平抛初速度实验的简要步骤如下：A让小球多次从_滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；同一位置由静止B安装好器材，注意斜槽末端切线水平和平板竖直，记下 _的位置 O 点和过 O 点的竖直线；小球在斜槽末端处时球心在坐标纸上的水平投影点C测出曲线上某点的坐标 x、y，用 v0_算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求 v0 的值，然后求它们的平均值；D取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是_例4、在“研究平抛运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 L1.6 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图 535 中的 a、b、c、d 所示，则小球的平抛初速度的计算式为 v0_(用 L、g 表示)，其值是_，小球在 b 点的速率为_(取两位有效数字，g10 m/s2)图 535