探究平抛运动的特点的实验步骤
平抛运动实验步骤及注意事项
平抛运动实验步骤及注意事项1. 实验准备平抛运动实验就像一场小小的科学派对,首先,我们得做好准备。
想象一下,咱们需要一个小球,最好是乒乓球或小橡皮球,轻巧又好玩。
然后,找一根平坦的桌子,像一片光滑的海面,这可是实验成功的关键!再来,一根尺子来测量距离,还有一个小夹子,用来固定小球。
哎呀,别忘了准备一个计时器,手机上的秒表就挺方便的,毕竟我们要精确到秒啊。
1.1 设定高度接下来,要确定咱们要从多高的地方抛球。
一般来说,桌子的边缘就不错,差不多三十到四十厘米的高度,简单又不费劲。
这样抛出去的小球可以飞得更远,让我们更好地观察它的轨迹。
哦,对了,记得量好高度,最好用尺子确认一下,不然你就可能像个无头苍蝇似的,东跑西撞,没个准儿。
1.2 测量距离好了,接下来就是测量距离了。
咱们要在地面上划一条线,距离桌边大概一米的地方。
这个距离可不是随便来,而是咱们要观测小球落地的位置哦。
用夹子固定好小球,然后调皮地把它放在边缘,准备开干了。
2. 实验过程现在,来点紧张刺激的!你准备好了吗?一声“3,2,1,放手!”小球就飞出去啦,简直像小鸟一样自由。
这时候,计时器也要随之开始,看看小球飞出后,落地的时间是多少。
要是你心里有点小紧张,没关系,大家都是第一次嘛,慢慢来。
接着,记录下每次实验的时间和小球落地的位置,像一个小侦探一样,观察每一个细节。
2.1 重复实验嘿,别以为一次就够了,科学可不止是一次性的!我们要多重复几次,每次可以略微调整小球的抛掷角度和力度。
这样你会发现,平抛运动的规律逐渐浮出水面,就像层层叠叠的彩虹,让你眼前一亮。
这可是科学的魅力呀,越深入越好玩!2.2 记录数据每次实验完毕,记得仔细记录数据。
把每次的时间和落地位置都写下来,形成一张表格,这可是未来分析的宝贵资料哦。
这样,你就能逐步得出小球的飞行距离和时间之间的关系,像个小科学家一样,越做越专业!3. 注意事项当然,实验过程中也有几点需要注意的地方,别小看哦,细节决定成败!首先,确保实验环境的安静,不然小球可能被外界因素影响,变得失控;其次,保持实验器材的干净整洁,桌面不要乱七八糟,影响结果;最后,别忘了,实验要耐心,一次不成功没关系,科学探索就是一个不断尝试的过程,就像打游戏一样,失败了再来,终究会赢的。
人教版高一物理必修第二册《实验探究平抛运动的特点》教案及教学反思
人教版高一物理必修第二册《实验探究平抛运动的特点》教案及教学反思一、教学目标1.理解平抛运动的定义和特点;2.掌握平抛运动的基本运动规律;3.自主设计实验,探究平抛运动的特点;4.能够正确分析实验数据,理解运动学中的重要概念。
二、教学重点1.平抛运动的定义和特点;2.实验数据的收集和分析。
三、教学难点1.如何正确设计实验,探究平抛运动的特点;2.如何分析实验数据,得到正确的结论。
四、教学过程1. 导入(10分钟)通过与学生交流,引出本节课的主题:平抛运动的特点。
让学生给出自己对于平抛运动的定义和特点,进而导入本节课的内容。
2. 理论讲解(30分钟)在理论讲解中,我们将首先讲解平抛运动的基本定义和特点。
然后介绍平抛运动的基本运动规律,包括加速度大小、方向、速度、位移等。
最后,我们将讲解平抛运动的实验探究方法。
3. 实验操作(60分钟)在实验操作中,学生将根据老师给出的实验方法自主设计实验。
学生在实验过程中需要记录不同角度下物体运动的数据。
实验数据的记录需要协商合作,互相协助,让学生学会与人合作的能力。
4. 实验数据的分析和讨论(30分钟)在实验数据的分析和讨论中,学生将根据实验数据得到运动学中的重要参数并讨论实验结果。
通过数据分析,学生会更深入地理解平抛运动的特点,并且掌握科学探究的方法,加强自主学习能力。
5. 总结与反思(10分钟)教师将与学生一起进行总结和反思,查漏补缺,帮助学生更好地理解平抛运动,掌握科学探究的方法。
五、教学反思这堂课程采用了自主探究的教学方法,让学生在实验中对平抛运动有了更深入的了解,能够独立设计实验,提高了学生的探究能力和科学观察能力。
通过不同角度下的实验数据收集和分析,学生更好地理解了平抛运动的特点,能够正确地解决运动学中的问题。
教师通过巡回辅导,及时解决学生的疑问,让课堂更加生动有趣,学生的参与度和热情也有一定程度的提高。
六、附录1. 实验材料1.直尺;2.计时器;3.尺子;4.轻木与铅垂;5.小球。
平抛运动实验报告
平抛运动实验报告一、实验名称:平抛运动实验二、实验目的:1. 理解和掌握平抛运动的基本原理和特点;2. 通过实验观察和测量平抛运动的轨迹,验证平抛运动的规律;3. 培养实验操作和数据处理能力,提高对物理实验的兴趣。
三、实验原理:平抛运动是指一个物体在水平方向上以一定的初速度被抛出,同时在重力的作用下所做的运动。
其运动轨迹是一条抛物线。
在竖直方向上,物体做自由落体运动;在水平方向上,物体做匀速直线运动。
四、实验步骤:1. 准备实验器材:平抛运动实验装置、小球、坐标纸、尺子、计时器等;2. 将小球置于平抛运动实验装置的抛出点,调整装置的角度,使小球沿水平方向抛出;3. 用计时器记录小球在空中飞行的时间,用尺子测量小球落地点与抛出点之间的水平距离和竖直距离;4. 在坐标纸上绘制小球的飞行轨迹,并计算小球的初速度和飞行时间;5. 分析实验数据,得出结论。
五、实验结果与分析:1. 实验数据记录:2. 根据实验数据,计算小球的初速度和飞行时间:小球的初速度= 水平距离/ 飞行时间= m/s3. 分析实验数据,得出结论:根据实验数据,我们可以看出小球在水平方向上做匀速直线运动,而在竖直方向上做自由落体运动。
通过计算小球的初速度和飞行时间,我们可以验证平抛运动的规律。
同时,通过比较不同序号的实验数据,可以观察到随着小球飞行时间的增加,水平距离和竖直距离也在增加,符合平抛运动的规律。
六、实验结论:通过本次实验,我们验证了平抛运动的规律,即小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。
实验结果表明,小球的初速度和飞行时间可以通过测量水平距离和竖直距离来计算。
同时,实验也提高了我们的实验操作和数据处理能力,加深了对平抛运动的理解和掌握。
5-3 实验:探究平抛运动的特点
解
A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,应该用眼睛看A、B两 球是否同时落地 B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管 上端A一定要低于水面 C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定从斜槽上 同一位置由静止释放钢球 D.除上述装置外,还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动 的照片以获得平抛运动的轨迹
学习目标
1.了解三种研究平抛运动的实验及其实验步骤; 2.了解实验的基本原理、实验步骤、注意事项;
探
究
思
路
1、设法通过实验得到平抛运动的轨迹;
2、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时 间所达到的位置;
3、测量两相邻位置间的水平、竖直位移, 分析这些位移的特点;
①
频
闪
照
相
法
方案一 频闪照相法
①
频
③
喷 使内部水 水 的压强始 法 终等于大
气压
细管
喷嘴(比细管 更细的硬管)
水平喷出的细水柱即 为平抛运动的轨迹。
透明胶片
实
验
结
论
做平抛运动的物体:
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
知 知识点一 描绘平抛运动的轨迹 识 (1)实验原理
点 用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹.
例
题 【例2】 (1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、
讲 铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的有__C__、__F__.
解
A.游标卡尺 F.重垂线
B.秒表
C.坐标纸
D.天平
E.弹簧测力计
(2)(多选)实验中,下列说法正确的是__A__C____.
平抛运动实验的关键步骤和问题解答
平抛运动实验的关键步骤和问题解答平抛运动是物理学中的一个重要实验,通过实验可以观测和研究物体在水平方向上的运动规律,本文将介绍平抛运动实验的关键步骤以及可能出现的问题解答。
一、实验步骤1. 准备实验装置和器材:实验装置包括水平台架、小球等;实验器材包括测量尺、计时器等。
2. 安装实验装置:将水平台架放置在水平桌面上,确保稳定性。
在水平台架上固定一个小球发射装置,确保小球可以顺利进行平抛运动。
3. 调整实验参数:确定小球的初始速度和发射角度。
通过改变小球发射装置的发射角度和初始速度,可以观测到不同条件下的平抛运动。
4. 进行实验:通过控制小球的发射装置,让小球在水平方向上进行平抛运动。
使用计时器记录小球在平抛运动过程中所经过的时间。
5. 测量实验数据:使用测量尺测量小球的水平位移,并记录下小球的位置与时间的对应关系。
通过多次实验,可以获得更加准确的实验数据。
6. 分析实验数据:根据实验数据绘制出小球的运动轨迹图和速度-时间图。
通过分析图表,可以得到小球的速度、加速度等关键参数。
二、可能出现的问题解答1. 小球发射不稳定:可能是由于实验装置不稳定或者小球本身存在问题造成的。
检查实验装置的稳定性,确保小球能够稳定地发射。
2. 实验数据测量误差较大:在实验过程中,测量、记录数据时可能会存在误差。
可以通过多次实验取平均值来减小误差。
3. 实验参数的选择:在进行实验前,需要合理选择小球的初始速度和发射角度。
初始速度过小可能导致实验数据不准确,而过大则可能使小球脱离平抛运动状态。
4. 实验环境的影响:实验过程中,环境因素如空气阻力等对小球的运动会产生一定影响。
可以在实验过程中采取一些措施来减小这些影响,如减小实验装置的空气阻力。
5. 数据处理方法的选择:对实验数据的处理方法也会对结果产生一定影响。
需要选取合适的数学模型和计算方法,确保结果的准确性。
通过以上的关键步骤和问题解答,我们可以进行平抛运动实验并得出准确的实验结果。
实验五 探究平抛运动的特点
实验五探究平抛运动的特点一、实验目的1.通过实验,探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动特点。
2.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法。
3.能设计不同的实验方案,通过数据分析描绘平抛运动的轨迹,并会计算物体的初速度。
二、实验思路1.思路:把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。
2.平抛运动的分解方法:由于物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受到竖直向下的重力作用,可尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。
方案一利用频闪照相法探究平抛运动的特点1.实验步骤:图1数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片,将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线,便得到小球的运动轨迹,由于相邻两帧照片间的时间间隔相等,只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离,就可判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。
2.理论分析:(1)在竖直方向上,两球运动经过相等的时间,下落相同的高度,即在竖直方向上的运动是相同的,都是自由落体运动。
(2)在水平方向上,平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同,即水平方向上的运动是匀速直线运动。
方案二利用描迹法探究平抛运动的特点1.探究平抛运动竖直分运动的特点(1)实验按图示2装置进行实验,小钢球A、B位于相同高度处,用小锤击打弹性金属片,金属片C受到小锤的击打,向前推动A,小钢球A具有水平初速度,做平抛运动,同时松开小钢球B,自由下落,做自由落体运动。
图2(2)分析:仔细观察可知,不管两个小钢球距地面的高度为多大,或小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大,小钢球A水平抛出的初速度越大),两小钢球每次都同时落地,说明两小钢球在空中运动的时间相等,即做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
(3)结论:做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。
2.探究平抛运动水平分运动的特点(1)实验装置如图3所示。
斜槽M末端水平。
探究平抛运动的特点高考物理实验题
专题06 探究平抛运动的特点1.“描迹法”实验设计利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置。
钢球从斜槽上滚下,通过水平槽飞出后做平抛运动。
每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放,钢球每次在空中做平抛运动的轨迹就相同。
设法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经过的多个位置,用平滑的曲线将各点连接起来,从而得到钢球做平抛运动的轨迹。
这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质,确定平抛运动中的各个物理量。
2.实验步骤(1)安装调整斜槽:将固定有斜槽的木板放在实验桌上,用平衡法检查斜槽末端是否水平,即将小球放在斜槽末端的直轨道上,小球若能静止在直轨道上的任意位置,则表明斜槽末端已调水平。
(2)安装调整竖直木板:用图钉把坐标纸钉在竖直木板上,并用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直,然后固定竖直木板,保证在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。
(3)确定坐标原点及坐标轴:选定斜槽末端处小球球心在木板上的点为坐标原点O,从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。
(4)描绘运动轨迹:让小球从斜槽的某一固定位置由静止滚下,并从O点开始做平抛运动,先用眼睛粗略地确定小球在某一x值处(如x=1cm)的y值,然后使小球从开始时的位置滚下,在粗略确定的位置附近,用铅笔较准确地确定小球通过的位置(小球刚好经过铅笔尖处),并在坐标纸上记下这一点,以后依次改变x的值,用同样的方法确定其他各点的位置。
取下坐标纸,用平滑的曲线把这些点连接起来,就得到小球做平抛运动的轨迹。
3.数据处理(1)已知抛出点O :在轨迹上任取一点,测出对应的x 、y ,由t v x 0=和221gt y =得y g x v 20=。
(2)未知抛出点:①在轨迹上取两点A 、B ,使x x x AB OA ==。
①测出OA y 、AB y 。
①由于平抛运动水平方向上为匀速直线运动,AB OA x x =。
实验:探究平抛运动的特点
实验:探究平抛运动的特点一、教材分析抛体运动是运动与合成与分解方法的实例运用,是物理教学从直线运动转向曲线运动的转折点;学生生活中有丰富的抛体运动的经验,该内容是引导学生从生活走向物理的良好素材。
二、学情分析学生已经具备牛顿力学、匀变速直线运动、矢量等相关的知识基础。
学生思维的独立性、深刻性和灵活性得到进一步发展,但抽象思维、逻辑思维不够严谨。
己经具备初步的实验设计能力、较好的实验操作能力、观察能力及分析能力。
三、设计思想本节课的教学力求贯彻新课程体验,采用探究式教学,引导学生通过实验探究形成对抛体运动的认识;让学生在获得知识的同时,体验科学探究过程,了解科学研究方法,发展探索自然的兴趣与热情,培养实验探究能力和交流协作能力。
四、学习目标1.物理观念:合运动与分运动等效替代的观念。
2.科学思维:通过逻辑推理师生共同总结平抛运动的规律(科学推理);对平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动两个分运动进行实验探究(科学论证)。
3.科学探究:先提出问题,通过交流、讨论形成假设。
即将做平抛运动的物体分别与做匀速直线运动和做自由落体运动的物体相对比。
实验过程收集证据,进行交流合作。
学生陈述观点、提出问题、解释或共同讨论解疑。
五、教学重难点【教学重点】平抛运动实验的设计、装置、操作及数据处理。
【教学难点】1.平抛运动的条件及相应控制方法;2.用实验获得平抛运动轨迹的方法。
六、教学过程[新课导入]通过电影片段激发学生对平抛运动的兴趣和思考,然后复习平抛运动的理论知识,本节课我们通过实验来进一步探究平抛运动的特点,分析平抛运动的轨迹,计算平抛运动的初速度等。
[新课教学]一、为记录平抛运动轨迹,实验室中较常用的方法:介绍参考方案一频闪照相法1.根据图片猜想,小球在水平方向和竖直方向的分运动有和特点?2.如何建立坐标系?3.需要记录那些数据?怎样用实验数据检验你的猜想?结论:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动。
6 实验五 探究平抛运动的特点
实验五探究平抛运动的特点一、实验目的1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
二、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x=v0t,y=12gt2得初速度v0=xg2y。
三、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。
四、实验步骤(以描迹法为例)1.安装调整(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平。
(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,如图所示。
2.建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴。
3.确定小球位置(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球经过的某一位置。
(2)让小球由同一位置自由滚下,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。
(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标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轨迹。
五、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y)。
(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线。
(2)图象法:建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。
实验5 探究平抛运动的特点
此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的
是
。(多选)
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,
据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知,小球运动到 A 点时,其速度
的竖直分量 vy=
答案:
(.+.)×-
×.
m/s≈2.0 m/s。
[例3] [数据处理] (2021·全国乙卷,22)某同学利用图a所示装置研究平抛运
动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,
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,再利用公式可得初速
度 v0=x
。
三、实验器材
斜槽、竖直固定在铁架台上的木板 、铅笔、白纸、图钉、小球、刻度尺、
重垂线。
四、实验步骤
1.按实验原理图甲安装实验装置,使斜槽末端水平。
2.以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O,过O点画出竖直的y轴和水平
系后,轨迹上各点的坐标具有y=ax2的关系,且同一轨迹上a是一个特定的值。
(2)实验方法。
方法一:代入法
用刻度尺测量几个点的x、y坐标,分别代入y=ax2中求出常数a,看计算得到的a
值在误差范围内是否为一常数。
方法二:图像法
建立y-x 2 坐标系,根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的
2.坐标原点不够精确。
3.轨迹上的描点不准确等。
七、注意事项
3 实验:探究平抛运动的特点-人教版高中物理必修 第二册(2019版)教案
实验:探究平抛运动的特点一、实验目的通过此实验,让学生掌握平抛运动的特点,理解平抛运动的规律。
二、实验器材实验器材有:•手电筒•铝纸•纸屑•木板•支架•计时器•尺子•摄像机三、实验原理平抛运动是指物体在一个水平方向上以一定的初速度抛出,在物体落地的瞬间,物体在竖直方向上的速度为零,位置最高,随后物体开始下落,速度不断增加,最终撞击地面。
平抛运动遵循以下规律:1.速度不断变化:物体在竖直方向上的速度在抛起时为初速度,之后速度不断减小直到为0,然后速度在下落过程中不断增大。
2.加速度恒定:在竖直方向上,物体的重力加速度是一个固定的值,不会随时间的变化而改变。
3.抛出角度决定轨迹:抛出物体的角度不同会对物体所在的轨迹产生不同的影响。
四、实验步骤1.实验准备:在一张木板上用铝纸做出一个斜面,将木板固定在支架上。
摆放两个瓷盘,并在一端靠近支架处放一堆纸屑。
2.实验操作:将手电筒放在斜面的顶端,在靠近支架的端点处放一堆纸屑,把它点燃,等纸屑烧完,手电筒自然下落,观察手电筒运动轨迹的特点,并记录每次实验的数据。
3.实验数据处理:对每次实验得到的数据进行整理汇总,分析并总结出平抛运动的特点。
4.实验扩展:在斜面上放置一个转轮,在转轮上系上一根绳子,绳子上挂一小球,将小球自转打开。
观察小球的运动轨迹并记录数据,总结出与平抛运动的相似之处。
五、实验注意事项1.操作时要小心谨慎,避免发生意外情况。
2.在记录数据时要认真仔细,将数据准确无误地填写进表格中。
六、实验总结通过此次实验,我们探究了平抛运动的特点,了解到了平抛运动的规律,有助于我们更深入地理解物理知识,同时还为我们今后的学习提供了参考。
41-描迹法探索平抛运动的实验器材和步骤
平抛运动可分解为水平方 向的匀速直线运动和竖直 方向的自由落体运动
1.要探究平抛运动的物体在水平方向上
的运动规律,实验中需要测量
A.几段相等时间间隔内物体在水平方向
上的速度变化,看这些速度变化是否
探
相等
究 平
B.几段相等时间间隔内物体在水平方向
抛
上的位移大小,看这些位移大小是否
运 动
相等
的 C.几段相等时间间隔内物体在竖直方向
规 律
上的位移大小,看这些位移大小是否
相等
D.几段相等时间间隔内物体在竖直方向
上的速度变化,看这些速度变化是否
相等
2.要探究平抛运动的物体在水平方向上的运动规
律,可采用的方法是
A.从抛出点(坐标原点)沿x轴方向依次找到横坐
标为x、2x、3x、4x、……的点,看相应的纵
探 究
坐标之比是否为1:4:9:16…… B.从抛出点(坐标原点)沿y轴方向依次找到纵坐
描迹法探索平抛运动 的实验器材和步骤
实验器材: 斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、 三角板、铅笔等.
实验步骤:
①安装斜槽轨道,使其末端保持水平;
②固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球 的运动轨迹与板面平行,坐标纸方格横线呈水平方向;
③以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y轴;
④让小球从斜槽上适当的高度由静止释放,用铅笔记 录小球做平抛运动经过的位置;
平
标为h、2h、3h、4h、……的点,看相应的横
抛 运 动
坐标之比是否为1:4:9:16…… C.从抛出点(坐标原点)沿x轴方向依次找到横坐
的
标为h、4h、9h、16h、……的点,看相应的
规
5.3实验:探究平抛运动的特点(解析版)
5.3 实验:探究平抛运动的特点【学习目标】1. 学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2. 会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.3. 掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法. 【知识要点】一、描绘平抛运动的轨迹 1.实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台. 2.实验步骤(1)按图甲所示安装实验装置,使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止)(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O ,过O 点画出竖直的y 轴和水平的x 轴.(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法,在小球运动路线上描下若干点.(4)将白纸从木板上取下,从O 点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线,如图乙所示. 3.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平).(2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅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由静止释放.(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,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.4.频闪照相法数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片,将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹.如图所示.二、计算平抛运动的初速度计算平抛运动的初速度可以分为两种情况 1.平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点,测出该点离原点的水平位移x 及竖直位移y ,就可求出初速度v 0.因x =v 0t ,y =12gt 2,故v 0=x g2y .2.平抛轨迹残缺(即无抛出点)在轨迹上任取三点A 、B 、C(如图所示),使A 、B 间及B 、C 间的水平距离相等,由平抛运动的规律可知A 、B 间与B 、C 间所用时间相等,设为t ,则Δh =h BC -h AB =gt 2 所以t =h BC -h ABg所以初速度v 0=xt=xgh BC -h AB【题型练习】【例1】如图所示,在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A .让小球多次从同一位置静止释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图中a 、b 、c 、d 所示.B .安装好器材,注意斜槽末端切线水平,记下平抛初位置O 点和过O 点的水平线与竖直线.C .取下方格纸,以O 为原点,以水平线为x 轴,竖直线为y 轴建立坐标系,用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹.(1)上述实验步骤的合理顺序是____________.(2)已知图中小方格的边长为L ,则小球从a 位置运动到c 位置所用的时间为________,小球平抛的初速度为________. (均用L 、g 表示) 【答案】BAC Lg2Lg 【解析】 【详解】(1)[1]实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,在进行数据处理,故实验顺序为:B,A,C (2)[2])由图可以知道a 、b 、c 、d 之间的时间间隔是相同的,因此根据匀变速直线运动的规律有:2h gT ∆=由题可以知道h L ∆=,带入计算得出每相邻两个位置的时间间隔为:L T g=则小球从a 位置运动到c 位置所用的时间为:22L t T g== [3] 水平方向匀速直线运动,02x L v T ==小球平抛的初速度为:022Lv gL T== 【例2】在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图实所示的装置,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ;将木板向远离槽口方向平移距离x ,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B ;又将木板再向远离槽口方向平移距离x ,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C .若测得木板每次移动距离均为x =10.00 cm.A 、B 间距离y 1=4.78 cm ,B 、C 间距离y 2=14.58 cm.(g 取9.80 m/s 2)(1)实验前,需要将斜槽轨道的末端调至_______(填“水平”或“倾斜”);(2)为了得到图中的A 、B 、C 三点,每次释放小球时的初位置应该______(填“相同”或“不同”) (3)小球从A 下落到B ,与从B 下落到C 所用时间_____(填“相等”或“不等”);(4)小球在平抛运动过程中,竖直方向做的是__________运动;水平方向做的是___________运动. (5)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v 0=________ m/s (结果保留两位有效数字). 【答案】(1)水平 (2)相同 (3)相等 (4)自由落体 匀速直线 (5)1.0 【解析】(1)[1].小球每次从斜槽轨道末端出来的运动是平抛运动,所以斜槽轨道的末端调至水平. (2)[2].为了得到图中的A 、B 、C 三点,小球每次做平抛运动的初速度应该相同,所以每次释放小球时的初位置应该相同.(3)[3].小球从A 下落到B ,与从B 下落到C 的水平位移相同,平抛运动的水平方向的运动是匀速直线运动,根据0xt v =得,时间相等. (4)[4][5].平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动,竖直方向的分运动为自由落体运动,所以小球在平抛运动过程中,竖直方向做的是自由落体运动;水平方向做的是匀速直线运动. (5)[6].在竖直方向上:∆y=y 2﹣y 1=gt 2水平方向上:x=v 0t联立方程解得:021gv xy y =-联立解得:0 1.0m/s v =【同类练习】1.(一)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 .秒表C .坐标纸D .天平E .弹簧秤F .重垂线 (二)在做实验中,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 .斜槽轨道末端可以不水平D .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E .为了比较准确地描出小球运动的轨迹.应该用一条曲线把所有的点连接起来 (三)如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm .如果取,那么:(1)闪光照片闪光周期是 s .(2)小球运动中水平分速度的大小是 m/s . (3)小球经过B 点时的竖直分速度大小是 m/s ; 经过B 点时的合速度大小是 m/s ;【答案】(一) CF (二) AD (三)(1)0.1(2)1.5(3)2 2.5 【解析】试题分析:(一)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,还需要的是器材是坐标纸、重垂线.坐标纸除能更准确确定位置外,还能 读出某点坐标,使作图更准确;重垂线的作用是确保坐标纸是在竖直面内,使其与小球运动平面平行,确保轨迹为平抛运动轨迹,故CF 正确.(二)为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的.同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,然后将这几个点平滑连接起来,故BC 错误,AD 正确.(三)(1)在竖直方向上有:2h gT =,其中53510h cm ()=-⨯=,代入求得:0.1T s =.(2)水平方向:0x v t =,其中30.15x L m ==,0.1t T s ==,故0 1.5/v m s =. (3)根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度,在B 点有:y 0.4v 2/20.2AC h m s T ===;所以B 点速度为:22220v 152 2.5/y v v m s =+=+=. 2.在做“研究平抛物体的运动”实验时.(1)除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外,下列器材中还需要的是__ A .斜槽 B .秒表 C .弹簧秤 D .天平(2)实验中,下列说法正确的是______ A .斜槽轨道末端必须保证水平 B .斜槽轨道粗糙对实验有一定的影响 C .小球不必每次从斜槽上相同的位置释放D .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(3)实验时某同学得到了如图所示的物体运动轨迹,a 、b 、c 是轨迹上的三个点,以a 点为坐标原点,建立xOy 坐标系,则小球从a 点运动到b 点所用的时间t=___s ,小球平抛的初速度大小v=___m /s ,经过b 点时的速度大小v b =_____m/s(g=10m/s 2)【答案】A AD 0.1 2.5 【解析】(1) “研究平抛物体的运动”实验将斜槽的末端调成水平,这样小球从斜槽飞出后做平抛运动;“研究平抛物体的运动”实验中不需要测量小球的质量、重力及小球运动的时间.所以不需要的器材是天平、弹簧和秒表,需要的是斜槽.故A 项正确,BCD 三项错误.(2)A :斜槽的末端必须保证水平,这样小球从斜槽飞出后才做平抛运动.故A 项正确.BC :小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放,不论斜槽是否光滑,小球从斜槽飞出时的速度都相同,这样能保证描绘的是同一平抛运动的轨迹.故BC 两项错误.D :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.故D 项正确.(3)由图知ab 、bc 的水平距离相等,则小球从a 点运动到b 点所用的时间等于小球从b 点运动到c 点所用的时间,据2bc ab h h gt -=,解得:小球从a 点运动到b 点所用的时间0.200.100.1010bc ab h h t s s g --===. 小球平抛的初速度0.20 2.00.10ab x mm v s s t ===小球经过b 点时速度的竖直分量0.100.20 1.520.20abbc by y y mm v s s t ++=== 小球经过b 点时速度22222.0 1.5 2.5b by m m v v v s s=+=+=【成果巩固训练】1.如图所示的平抛运动轨迹上,若遗漏了平抛轨迹的起始点 ,可按下述方法处理数据:在轨迹上取A 、B 、C 三点,AB 和BC 的水平间距相等且均为x ,测得AB 和CD 的竖直间距分别为y 1和y 2,当地重力加速度为g ,下列说法正确的是A .根据以上信息无法确定小球平抛的起始点B 221gx y y -C .1213y y > D .1213y y < 【答案】BC 【解析】 【详解】B .因三点间水平位移相等,则时间相等,设为T ,则由221y y gT -=0x v T =解得21y y T g-=2021gx v y y =-选项B 正确;A .根据122y y y v gt T +==求解v y ,t ;根据22y v y g=求解y ;根据x =v 0t 求解x ;选项A 错误; CD .设A 点的竖直速度为v y0,则2012220012=11[2(2)]()22y y y v T gT y y v T g T v T gT +⋅+-+220022001112211333322y y y y v T gT v T gT v T gT v T gT ++=>=+⨯⨯+⨯ 选项C 正确,D 错误; 故选C 。
实验:研究平抛运动
实验:研究平抛运动
实验原理:平抛运动就是指在无空气阻力和其他环境因素的影响下,物体空中水平匀速运动的一种运动。
物体开始时以发射运动,空中匀速直线行进,末端受到重力加速度的作用,开始下落时变为等速下落,直到称重力平衡,物体水平停止运动。
实验材料:抛球、滑行板、实验台、轨道、准直尺
实验步骤:
1. 在实验台轨道上,将滑行板安装好,在物体发射处(滑行板边缘)等高处放置一个准直尺,调整精度尺,确定精度尺与水平面之间的夹角;
2. 将抛球放置在滑行板上,确定抛球发射点;
3. 使用实验台,让抛球向前滑行;
4. 随其移动,观察准直尺指向的角度变化情况;
5. 测量抛球行程的距离;
实验结果:
1. 当抛球行进的距离越长时,抛球受到的重力作用越大,因此,抛球的行程距离越长,抛球的轨道越接近水平;
2. 抛球的最大距离与初始的发射速度有关,当发射速度更大时,抛球可以行进更远的距离;
3. 抛球的落地点与初始发射点之间保持着一致的垂直距离,即抛球落地时所落地点与发射点之间的垂直高度保持不变。
3.实验:探究平抛运动的特点
3.实验:探究平抛运动的特点[学习目标要求] 1.知道什么是抛体运动、平抛运动。
2.会用运动分解的方法分析两个分运动。
3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点,会描绘平抛运动的轨迹。
一、实验原理用频闪照相的方法或研究平抛运动的实验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置,用平滑曲线连接各位置,得到小球做平抛运动的轨迹。
以小球平抛的起点为坐标原点,沿水平方向和竖直向下的方向建立直角坐标系,根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向的运动规律。
二、实验器材1.频闪照相机、铅笔、刻度尺、三角板。
2.平抛实验装置、小钢球、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板。
三、探究方案1.频闪照相法探究平抛运动的特点:用频闪照相机记录下平抛物体在不同时刻的位置,如图所示。
由于闪光的时间间隔是相等的,只要测量照片上相邻两小球在水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据,就可以判断平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。
2.分步法探究平抛运动的特点(1)探究平抛运动在竖直方向上的特点,如图所示,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动;同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。
观察两球的运动轨迹,比较它们落地时间的先后。
(2)探究平抛运动在水平方向上的特点,应用如图所示的装置,利用描迹法得到平抛运动的轨迹,结合(1)中得出的平抛运动竖直分运动的特点,再分析出平抛运动在水平方向上的特点。
3.其他方案(1)描迹法利用实验室的器材装配如图所示的装置,小钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动。
每次都使小钢球在斜槽上同一位置自由滚下,小钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的,设法用铅笔描出小钢球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录小钢球所经过的多个位置,用平滑的曲线把这些位置连起来,就得到小钢球做平抛运动的轨迹。
(2)喷水法如图所示,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,且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴。
探究平抛运动的特点的实验步骤
探究平抛运动的特点的实验步骤实验名称:探究平抛运动的特点实验仪器:1. 平抛枪2. 视频记录仪3. 尺子4. 计时器实验原理:平抛运动是指在水平方向初速度不变的情况下,物体自由落体的运动。
在平抛运动中,物体的加速度竖直方向为重力加速度,水平方向为0。
因此物体在水平方向的速度始终保持不变,在竖直方向上则受到重力作用而做匀加速直线运动。
实验步骤:1. 将平抛枪固定在指定的角度上,用尺子测量撑球枪的发射速度和角度,并作记录。
2. 使用视频记录仪对撑球的飞行轨迹进行记录和分析,记录下球体落地的时间。
3. 根据记录的飞行时间和落地时间,计算球的飞行距离和飞行时间,并作记录。
4. 改变平抛枪的角度和发射速度,再次进行实验,以得到多组数据。
5. 分析得到的实验数据,计算球的平均飞行距离、平均飞行时间、平均初速度和平均升高。
6. 分析数据,得出平抛运动的特点。
实验注意事项:1. 实验过程中必须保证实验区域周围没有其他人员,以免造成人身伤害。
2. 实验过程中应注意安全,不要对实验过程中的任何物体和设备进行乱动或随意更改。
3. 确保实验中使用的设备能够正常和准确地工作,如计时器和尺子等。
4. 对飞行轨迹进行记录和分析时,可以借助视觉参考标志如标记线、墙面等。
实验结果:经过多组实验数据的分析,证实了平抛运动的特点是初速度不变,在竖直方向的加速度为重力加速度,而水平方向上没有加速度,使得物体在水平方向上做匀速直线运动,从而运动轨迹呈现抛物线形态,且落地点与起点在同一水平面上。
实验结论:平抛运动是一种在水平面上自由落体的运动形式,它的特点是运动轨迹呈现抛物线形态,落地点与起点在同一水平面上。
平抛运动的速度在竖直方向上始终发生变化,而在水平方向上始终为常数,这也是平抛运动与垂直自由落体运动的本质区别。
探究平抛运动的特点的实验方法
探究平抛运动的特点的实验方法
嘿,你问探究平抛运动的特点的实验方法啊?这事儿
挺好玩的。
咱先准备点东西哈。
一个小球,最好是有点重量的,
别太轻了,不然风一吹就跑没影了。
再来个有一定高度的
桌子或者架子啥的。
还有一块大一点的白纸,最好能平平
整整地铺在地上。
还有铅笔、直尺这些文具。
把桌子或者架子摆好,让它有个稳定的高度。
然后把
小球放在桌子边上,轻轻一推,让小球做平抛运动。
这时
候小球就会在空中飞一会儿,然后掉在地上。
在小球飞出去的同时呢,咱得赶紧用铅笔在白纸上把
小球的位置标记下来。
可以多做几次这个动作,每次都在
白纸上标记小球的位置。
这样就可以看到小球在空中的运
动轨迹啦。
等做完几次实验后,咱就可以观察白纸上的标记点了。
你会发现这些点好像有点规律呢。
用直尺把这些点连起来,就会发现是一条曲线。
这时候咱就可以想想平抛运动的特点啦。
你看啊,小球在水平方向上是一直向前运动的,就像个调皮的孩子一直往前跑。
在竖直方向上呢,是自由落体运动,就像个小苹果从树上掉下来一样。
咱还可以改变一些条件,比如改变桌子的高度,或者换个不一样的小球。
看看这样会对小球的运动轨迹有啥影响。
这样就能更深入地了解平抛运动的特点啦。
总之呢,探究平抛运动的特点就是这么个事儿。
通过做实验,观察小球的运动轨迹,就能发现平抛运动的一些好玩的特点。
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探究平抛运动的特点的实验步骤
平抛运动是物理学中的一个基本运动形式,它的特点是物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上受到重力的作用而做自由落体运动。
为了更好地探究平抛运动的特点,我们可以进行以下实验:实验步骤:
1. 准备一个平面,将其倾斜成一定角度,使得小球可以在斜面上滚动。
2. 在斜面的顶端放置一个小球,使其从斜面上滚落。
3. 在小球滚落的过程中,使用计时器记录小球的运动时间。
4. 重复以上步骤多次,记录每次小球滚落的时间。
5. 根据记录的数据,计算小球的平均速度和平均加速度。
6. 将小球从不同高度滚落,重复以上步骤,比较不同高度下小球的平均速度和平均加速度的变化。
解释:
通过以上实验,我们可以得出以下结论:
1. 小球在水平方向上做匀速直线运动,滚落的时间相同,说明小球的速度是恒定的。
2. 小球在竖直方向上受到重力的作用而做自由落体运动,滚落的时间随着高度的增加而增加,说明小球的加速度是恒定的。
3. 小球的平均速度和平均加速度与滚落的高度有关,高度越高,小球的平均速度和平均加速度越大。
扩展:
平抛运动是物理学中的一个基本运动形式,它的特点是物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上受到重力的作用而做自由落体运动。
平抛运动的特点不仅在物理学中有着广泛的应用,也在日常生活中有着重要的意义。
例如,我们在进行投掷运动时,就需要考虑到平抛运动的特点,以便更好地控制投掷的距离和方向。
此外,平抛运动还可以用于解决一些实际问题,例如计算物体的飞行距离、预测物体的落点等。
因此,深入了解平抛运动的特点对于我们的学习和生活都有着重要的意义。