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1、高考物理实验平抛运动第一页，本课件共有21页 一一.实验原理：实验原理：用描迹法用描迹法 该实验的平抛运动可以看成是两个分运动的合成：该实验的平抛运动可以看成是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不用有孔的卡片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，测出曲线任一点的坐标同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x x和和y y，利用，利用就可求出小球的水平分速度，
2、即平抛物体的初速度。就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。二二.演示演示第二页，本课件共有21页三三.注意事项有：注意事项有：斜槽末端的切线必须水平。斜槽末端的切线必须水平。用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。以斜槽末端所在的点为坐标原点。以斜槽末端所在的点为坐标原点。如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定定y y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x x轴，轴，建立直角坐标系
3、。建立直角坐标系。每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。第三页，本课件共有21页 例例1.(1.(19981998年年上上海海)在在做做“研研究究平平抛抛运运动动”的的实实验验时时，让让小小球球多多次次沿沿同同一一轨轨道道运运动动，通通过过描描点点法法画画出出小小球球做做平平抛抛运运动动的的轨轨迹迹，为为了了能能较较准准确确地地描描绘绘运运动动轨轨迹迹，下下面面列列出出了了一一些些操操作作要要求求，将将你你认认为为正正确确的的选选项项前前面面的的字字母母填填在在横横线线上上：。A A通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平 B
4、B每次释放小球的位置必须不同每次释放小球的位置必须不同 CC每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球 D D记录小球位置用的木条记录小球位置用的木条(或凹槽或凹槽)每次必须严格地等距每次必须严格地等距 离下降离下降 E E小球运动时不应与木板上的白纸小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸或方格纸)相触相触 F F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连 成折线成折线 A C E第四页，本课件共有21页练习练习1.1.在在“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻
5、器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的：度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的：A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 CC、重锤线、重锤线 D D、测力计、测力计 C 第五页，本课件共有21页 例例2.2.如如图图所所示示，在在研研究究平平抛抛运运动动时时，小小球球A A沿沿轨轨道道滑滑下下，离离开开轨轨道道末末端端（末末端端水水平平）时时撞撞开开轻轻质质接接触触式式开开关关S S，被被电电磁磁铁铁吸吸住住的的小小球球B B同同时时自自由由下下落落。改改变变整整个个装装置置的的高高度度H H做做同同样样的的实实验验，发发现现位位于于同同一一高高度度
6、的的A A、B B两两球球总总是是同同时时落落地地。该该实实验验现现象象说说明明了了A A球球在在离离开开轨轨道道后后 （）A.A.水平方向的分运动是匀速直线运动水平方向的分运动是匀速直线运动B.B.水平方向的分运动是匀加速直线运动水平方向的分运动是匀加速直线运动C.C.竖直方向的分运动是自由落体运动竖直方向的分运动是自由落体运动D.D.竖直方向的分运动是匀速直线运动竖直方向的分运动是匀速直线运动0303年上海年上海1414CABSHB第六页，本课件共有21页练习练习2.2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是斜
7、槽滚下的初始位置不同，则正确的是 A A小球平抛的初速度不同小球平抛的初速度不同B B小球每次做不同的抛物线运动小球每次做不同的抛物线运动CC小球在空中运动的时间每次均不同小球在空中运动的时间每次均不同D D小球通过相同的水平位移所用时间均不同小球通过相同的水平位移所用时间均不同ABD 第七页，本课件共有21页例例3.3.如图所示为一小球做平抛运动时的闪光照片的一如图所示为一小球做平抛运动时的闪光照片的一部分，背景标尺每小格表示部分，背景标尺每小格表示1.25cm1.25cm则由照片求出小球则由照片求出小球平抛的初速度值为平抛的初速度值为_0.70m/s 第八页，本课件共有21页练习练习3.3
8、.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是甲的实验错误是 .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第九页，本课件共有21页例例4.4.如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为图中背景方格的边长为5cm
9、5cm，g=10m/sg=10m/s2 2，则，则（1 1）小球平抛的初速度）小球平抛的初速度v vo o=m/sm/s（2 2）闪光频率）闪光频率f=f=H H2 2（3 3）小球过）小球过A A点的速率点的速率v vA A=m/sm/sABC解：由自由落体运动规律，解：由自由落体运动规律，y=gt 2=20.05=0.1mt=0.1s f=10Hzx=v0 t v0=x/t=30.05/0.1=1.5m/svBy=(y1+y2)/2t=80.05/0.2=2m/svAy=vBy gt=2-1=1m/svA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.8第十页，
10、本课件共有21页练习练习4.4.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建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点点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 第十一页，本课件共有21页例例5.5.在在“研究平抛运动研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小实验中，某同学只记录了小球运动途中的球运动途中的A A、B B、CC三点的位置，
11、取三点的位置，取A A点为坐标原点，点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当则各点的位置坐标如图所示，当g g10 10 m/sm/s2 2时，下列说时，下列说法正确的是（法正确的是（）A A小球抛出点的位置坐标是（小球抛出点的位置坐标是（0 0，0 0）B B小球抛出点的位置坐标是（小球抛出点的位置坐标是（-10-10，-5-5）CC小球平抛初速度为小球平抛初速度为2 2m/sm/s D D小球平抛初速度为小球平抛初速度为1 1m/sm/sBD 第十二页，本课件共有21页练习练习5.5.在做在做“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”这一实验时，下面这一实验时，下面哪些说法是正确的哪些说法
12、是正确的 A A安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平水平B B每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放静止释放CC在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这并不影响实验结并不影响实验结果果D D为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量质量AB第十三页，本课件共有21页例例6.6.一学生做一学生做“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，画运动实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的轨迹只在
13、白纸上画出了与初速度平行的OxOx轴，忘了画坐轴，忘了画坐标原点和标原点和OyOy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示如何只用一刻度尺得出小球的初速度图所示如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量实际数据只用物理量的符号代表所测量)测量方法：测量方法：(简答简答)_)_得到的得到的v v0 0=_=_解析解析:任取三点任取三点1 1，2 2，3 3，如图示，测得，如图示，测得s s，y y1 1,y,y2 2则则第十四页，本课件共有21页练习练习6.6.某学生在某学生在研究平抛运动研究平抛运动的实验中有如下操作步
14、骤，试的实验中有如下操作步骤，试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：_A A用铅笔在白纸上记下抛出点位置用铅笔在白纸上记下抛出点位置OO；B B取下白纸，用平滑曲线连接小球依次通过的各点，得出平抛取下白纸，用平滑曲线连接小球依次通过的各点，得出平抛运动轨迹；运动轨迹；CC用重锤线和直尺画出过用重锤线和直尺画出过OO点的竖直线点的竖直线oyoy；D D用三角板画出过用三角板画出过OO点的水平线点的水平线oxox；E E安装斜槽，并使槽的末端切线沿水平方向；安装斜槽，并使槽的末端切线沿水平方向；F F每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白纸上每次
15、都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白纸上依次记下小球通过各点的位置；依次记下小球通过各点的位置；GG将白纸钉在木板上，并竖直固定木板；将白纸钉在木板上，并竖直固定木板；H H在平抛运动轨迹上取在平抛运动轨迹上取A A、B B、CC三点，用三角板和刻度尺，分别三点，用三角板和刻度尺，分别量出三点的水平位移量出三点的水平位移x x和竖直位移和竖直位移y y；I I利用水平和竖直位移利用水平和竖直位移x x、y y，计算三次平抛的初速，计算三次平抛的初速VoVo，再求出三，再求出三次的平均值作为测量最后结果；次的平均值作为测量最后结果；E、G、A、D、C、F、B、H、I第十五页，本课件共有
16、21页 例例7.(957.(95年年高高考考)在在研研究究平平抛抛物物体体运运动动的的实实验验中中，用用一一张张印印有有小小方方格格的的纸纸记记录录轨轨迹迹，小小方方格格的的边边长长ll1.25cm1.25cm，若若小小球球在在平平抛抛运运动动中中先先后后经经过过的的几几个个位位置置如如图图中中的的a a、b b、c c、d d所所示示，则则小小球球平平抛抛的的初初速速度度的的计算式为计算式为v v0 0(用用ll、g g表示表示)，其值是其值是 (g(g取取9.8m9.8ms s2 2)dabc解析：由平抛运动规律解析：由平抛运动规律y=gT 2=lx=v0 T v0=x/T=2l/T=代入
17、数字代入数字 l=1.25cm=1/80 m得到得到 v0=0.7m/s 0.7m/s第十六页，本课件共有21页练习练习7.7.如图如图(a)“(a)“是研究平抛运动是研究平抛运动”的实验装置图，的实验装置图，(b)(b)是实验后在白是实验后在白纸上作的图纸上作的图(1)(1)在在(a)(a)图上标出图上标出OO点及点及OXOX，OYOY轴，并说明这两条坐标轴是如何作出轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的答：的答：_(2)(2)固定斜槽轨道时应注意使固定斜槽轨道时应注意使_(3)(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，
18、实验中应注意迹，实验中应注意_(4)(4)计算小球平抛初速度的公式为计算小球平抛初速度的公式为V Vo o=_=_，根据图，根据图(b)(b)给出的数据，可计算出给出的数据，可计算出V Vo o=_m/s=_m/s利用重锤线作利用重锤线作OYOY轴，再垂直于轴，再垂直于OYOY作作OXOX轴轴底端切线沿水平方向底端切线沿水平方向每次都从同一高度处无初速度滚下每次都从同一高度处无初速度滚下1.61.6第十七页，本课件共有21页例例8.8.一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出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了如图所示的一部分曲线，于是
19、他在曲线上取水平距离 S S相等的三点相等的三点A A、B B、CC，量得，量得 S=0.2mS=0.2m。又量出它们之间的竖。又量出它们之间的竖直距离分别为直距离分别为h1=0.1mh1=0.1m，h2=0.2mh2=0.2m，利用这些数据，可求得：，利用这些数据，可求得：（1 1）物体抛出时的初速度为）物体抛出时的初速度为 m/sm/s；（2 2）物体经过）物体经过B B时竖直分速度为时竖直分速度为 m/sm/s；（3 3）抛出点在）抛出点在A A点上方高度为点上方高度为 mm处。处。第十八页，本课件共有21页解析解析:(1):(1)先求先求T,T,据据求得求得:T=0.1s;:T=0.1
20、s;m/s=2m/s（2 2）m/s=1.5m/s（3 3）设抛出点在）设抛出点在A A点上方高度为点上方高度为h,h,下落到点的时间为下落到点的时间为t t,则有则有:由此两式可求得由此两式可求得h=0.0125mh=0.0125m第十九页，本课件共有21页练习练习8.8.如图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中如图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长背景是边长5cm5cm的小方格，则闪光频率是的小方格，则闪光频率是_Hz_Hz；小球运动的初速度是；小球运动的初速度是_m/s_m/s；抛出点距图中；抛出点距图中A A点水平距离是点水平距离是_cm_cm，竖直距离是，竖直
21、距离是_cm_cm。（。（g g取取10m/s10m/s2 2)10HZ1.5155第二十页，本课件共有21页若只有米尺，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用若只有米尺，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度米尺测量射出时离地面的高度h h和水平射程和水平射程s s，则子弹初速，则子弹初速度度例例9.利用手头的常用仪器，粗略测定玩具手枪子弹射出时利用手头的常用仪器，粗略测定玩具手枪子弹射出时的初速度。除玩具手枪外，所给的测量仪器为：的初速度。除玩具手枪外，所给的测量仪器为：只有秒只有秒表；表；只有米尺。只有米尺。解：解：若只有秒表，将玩具手枪从地面竖直向上发射子若只有秒表，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间t t，则，则子弹上升的时间为子弹上升的时间为t/2t/2，故子弹初速度，故子弹初速度v v0 0=gt/2=gt/2。第二十一页，本课件共有21页