物理3.实验：研究平抛运动…教课内容ppt课件

这是一份物理3.实验：研究平抛运动…教课内容ppt课件，共32页。PPT课件主要包含了图5－3－2，图5－3－6等内容，欢迎下载使用。
学习目标：1.学会描绘平抛运动轨迹的方法.2.根据运动轨迹求平抛物体的初速度.重点难点： 1.描绘小球做平抛运动的轨迹.2.结合两个方向上的分运动,对实验数据进行处理.
一、实验目的1.用描迹法描出平抛物体的运动轨迹；2.根据运动轨迹求出平抛物体的初速度．
2.调整木板，确定坐标原点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运动轨迹所在平面平行靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，用铅笔在纸上把这个点记下来，O点即为坐标原点，再利用重垂线画出通过O点的竖直线．
3.确定球的位置使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动．先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹，然后使小球从同一位置无初速度滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点．用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．
4.建坐标系，描绘轨迹取下坐标纸，以过O点的竖直线作为y轴，过O点的水平线作为x轴，最后将纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动的轨迹．
1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图5－3－2所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l,则OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线,与其轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…,
若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标和x坐标之间应该具有y＝ax2的关系(a是待定常量)，用刻度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y＝ax2求出a.再测量其他几个点的x、y坐标值，代入y＝ax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线．
特别提醒：(1)计算初速度时,要在平抛运动轨迹上选取距O点远些的点,以使结果更准确．(2)利用以上方法确定v0时，要以坐标原点为出发点．
在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L＝1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图5－3－3中a、b、c、d所示，则图5－3－3
(1)求小球平抛运动的初速度的计算式(用L、g表示)，其值是多少？(2)a点是平抛小球抛出点的位置吗？如果不是,那么抛出点的位置怎样确定？
【方法总结】　由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，所以有关自由落体的几个推论在实验数据处理中可以使用．
1.误差分析(1)斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动．(2)确定小球运动的位置时不准确．(3)量取轨迹上各点坐标时不准确．
2.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端点的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否会加速或减速运动)．(2)方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．(3)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下．
(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点．(5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．(6)在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度．
在做“研究平抛运动”的实验时，(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________(选填代号)．A．游标卡尺　B．秒表　C．坐标纸　D．天平　E．弹簧秤　F．重垂线(2)实验中,下列说法正确的是______(选填代号).A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平D．每次必须由静止开始释放小球E．小球运动时不应与面板上的坐标纸相接触F．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些G．将小球运动的位置记录在坐标纸上后，取下白纸，用直尺将点连成折线
【精讲精析】　(1)实验中需确定竖直方向，故选重垂线，而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸．(2)为保证小球每次做平抛运动初速度相同,故A、D正确;而轨道是否光滑只影响平抛初速度大小,不影响每次平抛初速度都相同,故B错误；轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速度方向水平,故C错误；小球运动中,除受重力外，不能受其他力,故E对;记录的点多一些,用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时误差就小一些,故F正确，G错误．
【答案】　(1)CF　(2)ADEF【题后总结】　要较准确地描绘出平抛运动的轨迹，需要实际操作中尽量满足小球做平抛运动的条件．
获取平抛运动轨迹的其他方法1.喷水法如图5－3－4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,且加上一个很细的喷嘴．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．将它描在背后的纸上，进行分析处理．
图5－3－4 　　　　　图5－3－5
2.频闪照相法用数码照相机可记录下平抛运动的轨迹，如图5－3－5所示．由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只要测量相邻两照片上小球的水平位移，就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点．
[经典案例]　如图5－3－6所示为利用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球．AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论：(1)_______________________________________ (2)_______________________________________
【解题样板】　仔细观察照片可以发现，B、C两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上,说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同；而A、B两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动物体B在水平方向上的运动规律与匀速直线运动相同．