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1、复习回顾:1.什么是平抛运动?初速度沿水平方向只受重力作用的运动2.平抛运动可以分解为哪两个分运动?3.平抛运动的轨迹是什么?抛物线 水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动第1页/共31页实验目的:实验目的:(1)(1)用实验方法用实验方法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)从实验轨迹从实验轨迹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:研究平抛运动如何获得平抛运动的轨迹?第2页/共31页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:描迹法第3页/共31页方案二:径迹法oxy第4页/共31页v0方案三:用频闪照相机
2、得到物体运动的轨迹照相法第5页/共31页三、实验原理:平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动:一是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线。建立坐标系分析。测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据重力加速度g的数值、利用公式 求出小球飞行时间t,再利用公式 ,求出小球的水平分速度 ,即为小球做平抛运动的初速度。第6页/共31页实验 怎样得到平抛运动的轨迹?方案一:实验器材:斜槽,铁架台,金属小球,木板(附竖直固定支架),有孔的卡片,坐标纸,图钉,刻度尺,重锤线,铅笔。描迹法第7页/共31页1、安装调整斜槽:用
3、图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端的切线保持水平。可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好。实验步骤:第8页/共31页2、调整木板:用悬挂在槽口的重锤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且靠近,然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上,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、确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O,O即为坐标原点。第9页/共31页4描绘运动轨迹: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,
4、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。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。保证小球每次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。第10页/共31页5、计算初速度:取下白纸,以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x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。xy 用公式xv0t和ygt2/2计算出小球的初速度v0,最后计算出v0的平均值。并将有关数据记入表格内。在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。第11页/共
5、31页(1)保证斜槽末端的切线必须水平。(2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面,并使小球的运动靠近木板但不接触。(3)坐标原点不在斜槽口的末端,应在槽口上方小球球心处实验注意事项:OO第12页/共31页(4)小球应在同一位置无初速自由释放;释放的高度要适当,使小球以合适的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差;(5)实验过程中木板不能动(6)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。实验注意事项:第13页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹斜槽小球重垂线白纸第14页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第15页/共31页一、描绘平抛运
6、动的轨迹第16页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹OO坐标原点(平抛起点)第17页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第18页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第19页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第20页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第21页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第22页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第23页/共31页一、描绘平抛运动的轨迹第24页/共31页二、数据处理第25页/共31页O OyxA4A3A2A1M4M3M2M1y32、如何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
7、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。第26页/共31页3、怎样计算平抛物体的初速度?水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动平抛运动的两个分运动为:O Oyxv0v0=x测出轨迹上某一点的坐标(x、y)代入可求出v0P(x,y)第27页/共31页例、某同学使小球沿桌面水平飞出,用数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像(每秒15帧)并将照片打印出来。问:他大约可以得到几桢小球正在空中运动的照片?v0若桌高 h=0.8m,能拍 幅照片6第28页/共31页练、如图所示,在研究平抛运动的实验中,描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分,抛出点的位置没有记录,试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。h1h2ssABC物体在AB段和BC段运动的时间必相等,则有:解析:在轨迹上ABC三个点是水平间距相等的,故有:第29页/共31页练: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=2.5cm。若小球在平抛运动途中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_abcd1m/s 第30页/共31页谢谢您的观看!第31页/共31页