高中物理必修2实验研究平抛运动

执教人：姚国均复习回顾：复习回顾：1.1.什么是平抛运动什么是平抛运动? ?初速度沿水平方向只受重力作用的运动初速度沿水平方向只受重力作用的运动2.2.平抛运动可以分解为哪两个分运动平抛运动可以分解为哪两个分运动? ?3.3.平抛运动的轨迹是什么平抛运动的轨迹是什么? ? 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由落体运动 2021gtytvx实验目的：实验目的：(1)(1)描绘描绘出平抛物体的出平抛物体的运动轨迹运动轨迹； (2)(2)求求出平抛运动物体的出平抛运动物体的初速度初速度。实验实验: :研究平抛运动研究平抛运动如何获得平抛运动的轨迹如何获得平抛运动的轨迹? ?1 1、如何获得小球做平抛运动的轨迹？、如何获得小球做平抛运动的轨迹？方案一方案一 ：描迹法描迹法oxy方案二方案二 ： 径迹法径迹法v0方案三方案三 ：用用频闪照相机频闪照相机得到物体运动的轨迹得到物体运动的轨迹频闪照相法频闪照相法实验器材：实验器材：斜槽，金属小球，木板斜槽，金属小球，木板( (附竖附竖直固定支架直固定支架) )，坐标纸，图钉，刻度尺，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。重锤线，铅笔。描迹法描迹法1、安装调整斜槽、安装调整斜槽：用图钉：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使板的左上角固定斜槽，并使其末端的切线其末端的切线保持水平保持水平。实验步骤实验步骤: :2、调整木板、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近直面平行且靠近,固定好木板。固定好木板。3、确定坐标原点、确定坐标原点O：把小：把小球放在槽口处，用铅笔记下球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的球在槽口时球心在白纸上的水平投影点水平投影点O，O即为坐标即为坐标原点。原点。4描绘运动轨迹描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使：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。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。纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下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。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、计算初速度：取下白纸，以：取下白纸，以O点为原点画出竖直向点为原点画出竖直向下的下的y轴和水平向右的轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置轴，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。连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2计算出小球的初速度计算出小球的初速度v0，最后计算出最后计算出v0的平均值。的平均值。 在曲线上选取在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同六个不同的点，用刻度尺和三角的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标板测出它们的坐标x和和y。如何检验斜槽末端部分是否水平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，则可以认为斜槽位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平末端水平 讨论讨论1:1:调节木板，使重锤的吊线与平板的边线调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行；使小球平抛的轨平行、与平板面平行；使小球平抛的轨道平面与板面平行道平面与板面平行 怎么判断木板面是否竖直怎么判断木板面是否竖直? ?讨论讨论2:2:怎么确定坐标原点怎么确定坐标原点o o，建立直角坐标系，建立直角坐标系? ?把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时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球的球心在坐标纸板上的水平投影点o o，即为坐标原点即为坐标原点( (不是槽口端点不是槽口端点) )；再利用重；再利用重锤线确定锤线确定y y轴方向和与之垂直的轴方向和与之垂直的x x轴方向。轴方向。讨论讨论3:3:yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判断平抛运动的轨迹是不是、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线抛物线？ 假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=axy=ax2 2 。测出轨迹上某点的坐标。测出轨迹上某点的坐标( (x x、y y) )，带入，带入y=axy=ax2 2中求出中求出a a，就可知道代表这个轨迹的可能，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。关系式；再测几个点的坐标代入验证。3 3、怎样计算平抛物体的初速度？、怎样计算平抛物体的初速度？ 2021gtytvx 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体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：平抛运动的两个分运动为：yxv0v0=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）例例1 1、在做、在做“研究平抛运动研究平抛运动”实验中应采实验中应采取下列哪些措施可减小误差？（）取下列哪些措施可减小误差？（）A A斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑B B斜槽水平部分轨道必须水平斜槽水平部分轨道必须水平C C每次要平衡摩擦力每次要平衡摩擦力D D小球每次应从斜槽上同一高度释放小球每次应从斜槽上同一高度释放B D184 4、在研究平抛运动的实验中，让小、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，从图中明显看记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是出甲的实验错误是 . .乙的实验错误是乙的实验错误是 . . O甲甲O乙乙槽底不水平槽底不水平 每次释放小球的高度不同每次释放小球的高度不同5 5、下列哪些因素会使本实验的误差增大、下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ）A A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C C安装斜槽时其末端不水平安装斜槽时其末端不水平D D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作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计算的点离原点O O较远较远BC