5.3 实验：探究平抛运动的特点—人教版（2019）高中物理必修第二册课件 (共18张PPT)

实验：探究平抛运动的特点 一、位移和速度的合成与分解 二、运动的合成与分解 (1)等时性 (2)独立性 (3)等效性 (4)矢量性 上节回顾 观看影片 影片中汽车的运动我们怎么定义呢？ 抛体运动：以一定的速度将物体抛出，物体只受重力作用的运动。 平抛运动：初速度方向是沿水平方向的，物体只受重力作用的运动。 我们今天的实验就是研究平抛运动的特点 实验原理 ⑴水平方向的匀速直线运动； ⑵竖直方向的自由落体运动． 确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹， 测出曲线上任一点的坐标x和y，利用 就可以求出平抛物体的初速度　　　　 平抛运动可以看成是两个分运动的合运动： 实验器材 斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，刻度尺，重锤线、图钉、频闪相机。 实验步骤 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. 2、调整木板：用悬挂在槽口的重垂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。然后把重垂线方向记录到木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。 3、确定坐标O：把小球放在槽口处即为坐标原点。 平衡法调整斜槽:将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，若小球在平直轨道上的任意位置都静止，就表明水平已调好。 频闪照相法 数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹．如图所示． O y x A4 A3 A2 A1 M4 M3 M2 M1 y3 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。 数据处理 计算平抛运动的初速度 平抛轨迹完整(即含有抛出点) 在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度v0. 因x＝v0t， ，故 平抛轨迹残缺(即无抛出点) 在轨迹上任取三点A、B、C(如图所示)，使A、B间及B、C间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，则 Δh＝hBC－hAB＝gt2 所以 所以初速度 实验注意事项 1、实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。 2、小球必须每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个档板。 3、要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右上角，这样可以减小测量误差。 4、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。 喷水法 如图所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴． 水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹．设法将它描在其后的纸上，进行分析处理． 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＝1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过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 (g取9.8m／s2)． d a b c 0.70m/s 在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是(　　) A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D．除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹 BD 在“研究平抛运动”的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测量的数据有(　　) ①小球开始滚下的高度 ②小球在空中飞行的时间 ③运动轨迹上某点P的水平坐标 ④运动轨迹上某点P的竖直坐标 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ C 在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹。已知图中小方格的边长L＝1.25 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________(用L、g表示)，其值是________．(取g＝9.8 m/s2) b点的速度vb＝________.(用L、g表示) THANKS 谢谢聆听 $$