2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 课件：5.3实验：研究平抛运动

第五章 曲线运动 5.3 实验：研究平抛运动 实验目的 1.用实验方法描出平抛运动轨迹。2.判断平抛运动的轨迹是否是抛物线。3.根据平抛运动求其初速度。 实验原理 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 得初速度 375.unknown 实验器材: 斜槽、小球、铁夹、白纸（可先画上坐标格）、复写纸、铅垂线、刻度尺、铅笔等。 实验步骤 ①调整铁板竖直（利用重锤线） ②调节斜槽末端水平 ③安装白纸和复写纸 ④确定坐标轴：小球在斜槽末端时，小球球心在白纸上的投影为原点 ⑤确定小球的释放点：同一组实验应使小球在同一位置释放 ⑥描绘运动轨迹： 挡板在不同高度时记录 小球撞击点，用平滑的 曲线连接。 O O′ 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 在x轴上作出等距离的几个点A1，A2,A3……由A1、A2、A3……向下作垂线，与轨迹的交点记为 M1、M2、M3……，如果M1、M2、M3……各点的横坐标x、纵坐标y满足 的形式，则轨迹就是抛物线。（平抛运动时 ） 2.计算平抛物体的初速度 在抛物线上取一点，找到它的横坐标x、纵坐标y，由 得从开始到此位置所用时间 ,再由x=v0t得初速度 x y x y 1、记住原点 388.unknown 389.unknown 2、没有记住原点v0如何求 392.unknown x y 没有记住原点v0如何求 x1 x2 y1 y2 393.unknown 3.描绘平抛物体运动轨迹的几种方法： （1）利用斜面小槽等器材，让钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽后飞出做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置滚下，用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。 （2）用喷水的方法显示平抛运动轨迹 （3）用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹 题型：忘记坐标原点位置，而随意建立坐标系 例1.某同学在做平抛物体的运动实验时，忘记记下斜槽末端的位置O. A为物体运动一段时间后的位置，根据图6-4-12所示图象，求出物体平抛初速度为多少？（g取10 m/s2） 例2.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图。所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得 Δs= 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0.1m，h2 = 0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度； （2）物体经过B时竖直分速度； （3）抛出点在A点上方高度。 例3.在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，AA′= x1，BB′= x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求得小球平抛时初速度. 例4. 如图所示是测量子弹离开枪口时速度的装置，子弹从枪口水平射出，在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q，两板相距为L，P板距枪口为s，测出子弹穿过两薄板时留下的C、D两孔间的高度差为h.不计空气及薄板阻力，根据以上给出的数据，求出子弹离开枪口时的速度v0. $