（沪科版）高中物理 1.4实验 研究平抛物体的运动 ppt课件

（沪科版）高中物理 1.4实验 研究平抛物体的运动 ppt课件内容摘要：

1、实验 :研究平抛物体的运动一 二 三一、实验目的 1 . 描出平抛运动物体的轨迹。 2 . 求出平抛运动物体的初速度。 一 二 三二、实验原理 平抛运动可看作两个分运动的 合成 : 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。 则水平方向 x = v 0 t , 竖直方向 y=12令小球做平抛运动 , 利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹 , 建立坐标系 , 测量出 x 、y , 再利用公式求可得初速度 v 0 =x g2 y。 一 二 三三、实验器材 斜槽、坐标纸、图钉、重垂线、木板及竖直固定支架、铅笔、三角板、金属小球和刻度尺 一 二 三 四一、实验步骤 1 . 将固定有斜槽 2、的木板放在实验桌上 , 检查调节斜槽末端至水平 , 检查木板是否水平 ( 如图所示 )。 2 . 用图钉把坐标纸钉在竖直的木板上 , 固定时用重垂线检查坐标纸的竖线应在竖直方向 , 选择斜槽末端所在的点为坐标原点 , 从坐标原点 O 画出竖直向下的 y 轴。 3 . 使小球从斜槽的某一固定位置自由滑下 , 由 O 点开始做平抛运动。 一 二 三 四4 . 先用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一 x 值处的 y 值 , 然后用铅笔较准确地确定小球通过的位置 , 并在坐标纸上记下这一点。 以后依次改变 x 值 , 用同样的方法确定其他各点的位置 ( 要注意每次都使小球从斜槽上同一位置开始由静止运 3、动 )。 5 . 把坐标纸从木板上取下来 , 用三角板过 O 点作竖直线 y 轴的垂线 , 定为 x 轴 , 再将上面依次记下的一个个点连成光滑的曲线 , 这就是平抛小球的运动轨迹。 一 二 三 四二、数据处理 1 . 在平抛运动轨迹上选取 A 、 B 、 C 、 D 、 E 五个点 , 测出它们的 x 、 y 坐标值 , 记录到表格内。 2 . 把测到的坐标值依次代入公式 v0=x 2 , 求出小球平抛的初速度 , 并计算出平均值。 A B C D E x/ y/ m ) ( m ) 一 二 三 四三、误差分析 1 . 安装斜槽时 , 其末端切线不水平。 2 . 建立坐标系时 , 以斜槽末 4、端端口位置为坐标原点 , 实际上应是末端端口上的小球球心位置为坐标原点。 3 . 小球每次自由滚下的位置不完全相同。 4 . 数据测量时 , 测量不准确而产生误差。 一 二 三 四四、注意事项 1 . 保证斜槽末端点的切线水平 , 方木板竖直且与小球下落的平面平行 ,并使小球运动时靠近木板 , 但不接触。 2 . 小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下。 3 . 小球做平抛运动的起点不是槽口的端点 , 应是小球在槽口时 , 球的重心在木板上的水平投影点。 4 . 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当 , 以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。 5 . 要选取距 O 点远些的点来计算小球的初速度 5、 , 这样可减小误差。 类型一 类型二类型一实验器材、操作的考查 【例题 1 】 ( 1 ) 在做 “ 研究平抛物体的运动 ” 实验时 , 除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外。 下列器材中还需要的是。 A . 游标卡尺 B. 停表 C. 坐标纸 D. 天平 E. 弹簧测力计 F. 重垂线 ( 2 ) 实验中 , 下列说法正确的是 ( ) 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. 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 D. 斜槽轨道末端可以不水平 类型一 类型二解析 : ( 1 ) 实验中需要在坐标纸上记录小球的位置 , 描绘小球的运动 6、轨迹 ,需要利用重垂线确定坐标轴的 y 轴 , 故 C 、 F 是需要的。 ( 2 ) 使小球从斜槽上同一位置滑下 , 才能保证每次的轨迹相同 , A 正确 ; 斜槽没必要必须光滑 , 只要能使小球滑出的初速度相同即可 , B 错误 ; 实验中记录的点越多 , 轨迹越精确 , C 正 确 ; 斜槽末端必须水平 , 才能保证小球离开斜槽后做平抛运动 , D 错误。 答案 : ( 1 ) C 、 F ( 2 ) 类型一 类型二类型二实验数据处理 【例题 2 】 在 “ 研究平抛物体的运动 ” 的实验中 , 某同学记录了运动轨迹上三点 A 、 B 、 C , 如图所示 , 以 A 为坐标原点 , 建 7、立坐标系 , 各点坐标值已在图中标出。 g 取 10m / 求 : ( 1 ) 小球做平抛运动时初速度的大小 ; ( 2 ) 小球做平抛运动的初始位置坐标。 点拨 : 平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动 , 竖直方向做自由落体运动。 类型一 类型二解析 : ( 1 ) 如题图所示 , 小球在 、 水平位移相等 , 而小球在水平方向做匀速运动 , 因此小球在这两段的运动时间。 小球在竖直方向做自由落体运动 , 由 y = 0 . 1s 小球在水平方向上做匀速运动 , 有 =0 . 10 . 1m / s = 1 m / s。 ( 2 ) 由于小球在竖直方向上做自由落体运动 , 小球在 B 8、 点的竖直分速度大小等于 在竖直方向平均速度大小。 . 40 . 2m / s = 2 m / s 设小球从抛出点 O 到 B 点历时为 有 =210s = s 小球从抛出点 O 到 A 点历时 : = 0 . 1s 因此 , 10c m , 2 2= 5c m 故 O 点坐标值为 ( - 10c m , - 5 c m )。 答案 : ( 1 ) 1m / s ( 2 )( - 10 c m , - 5 c m ) 类型一 类型二题后反思 本题考查的是通过对图像的深入分析 , 了解学生对平抛运动规律的理解程度。 由竖直方向的位移之比为 3 8 , 可以判断 A 点不是抛出点 , 所以在求解时 9、不能用 x = v 0 t 和 y=12 得出答案。 1 2 3 4 51 . 在 “ 研究平抛物体的运动 ” 的实验中 , 不会增大实验误差的是 ( ) A . 小球每次自由滚落的高度不同 B. 斜槽末端不水平 C. 小球飞行过程受到空气阻力不能忽略 D. 斜槽与小球之间有摩擦 解析 : 为保证小球每次做平抛运动的初速度相同 , 每次释放小球时应在斜槽上的同一位置 , 选项 A 错误 ; 斜槽末端不水平 , 小球离开斜槽后不做平抛运动 ,选项 B 错误 ; 小球飞行过程受到空气阻力作用 , 它不做平抛运动 , 运动轨迹不是严格的抛物线 , 选项 C 错误 ; 实验中只要求小球离开槽末端的瞬时 10、速度水平相同就可以了 , 即使斜槽与小球间有摩擦 , 这一要求也能做到 , 选项 D 正确。 答案 : D 1 2 3 4 52 . 在 “ 研究平抛物体的运动 ” 的实验中 , 为减小空气阻力对小球的影响 , 小球应选择 ( ) A . 实心小铁球 B. 空心铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种球都可以 解析 : 在本实验中 , 应该选用密度大、体积小的小球 , 以减少空气阻力对小球运动的影响。 答案 : A 1 2 3 4 53 . 在做 “ 研究平抛运动 ” 的实验时 , 坐标纸应当固定在竖直的木板上。 选项图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是 ( ) 解析 : A 图中坐标纸偏 11、右 , 斜槽末端没有在坐标纸内 , 故 A 错误 ; B 图中坐标纸放得不竖直 , 故 B 错误 ; C 图中坐标纸竖直 , 斜槽末端又在坐标纸内 , 故 C 正确 ; D 图中坐标纸偏下 , 斜槽末端没有在坐标纸内 , 故 D 错误。 答案 : C 1 2 3 4 54 . 在 “ 研究平抛物体的运动 ” 的实验中 , 可以测出小球经过平抛运动的初速度。 实验简要步骤如下 : A . 让小球多次从同一位置上滚下 , 记下小球穿过卡片孔的一系列位置。 B. 安装好器材 , 注意斜槽末端切线水平 , 记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线。 C. 测出曲线上某点的坐标 x 、 y , 用 v0= 12、x 2 算出平抛运动的初速度。 D. 取下白纸 , 以 O 为原点 , 以竖直线为 y 轴、过 O 点的竖直线的垂线为 x 轴 ,建立坐标系 , 用平滑曲线画出平抛轨迹。 上述实验步骤的合理顺序是。 答案 : B 1 2 3 4 55 . ( 1 ) 研究平抛运动 , 下面哪些做法可以减小实验误差 ( ) A . 使用密度大、体积小的钢球 B. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C. 实验时 , 让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D. 使斜槽末端的切线保持水平 ( 2 ) 某同学在做 “ 研究平抛运动 ” 的实验中 , 忘记记下小球做平抛运动的起点位置 O , A 为小球运动一段时间后的位置 13、, 根据如图所示 , 求出小球做平抛运动的初速度为 m / s。 1 2 3 4 5解析 : ( 1 ) 研究平抛运动时 , 钢球体积越小 , 所受空气阻力越小 , 并且记录小球通过的位置越准确 , A 正确 ; 小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下 ,可保证小球的初速度不变 , 与钢球和斜槽间的摩擦无关 , B 错误 , C 正确 ; 实验时必须使斜槽末端的切线水平 , 以确保小球水平飞出做平抛运动 , D 正确。 ( 2 ) 由题图可知 的竖直距离 15c m = 0 . 15 m , 25c m = 0 . 2 5m 因为 0 . 2 0m , 所以小球从 A 运动到 B 与从 B 运动到 C 的时间相同 , 设此时间为 t。 据 t= - = 0 . 25 - 0 . 1510s = 0 . 10 s 又因为 所以 =0 . 200 . 10m/s = 2 . 0m / s 答案 : ( 1 ) A C D ( 2 ) 2 . 0。