人教版高中物理必修二5.3《实验 研究平抛运动》ppt课件

B. 每次必须由静止释放小球
C. 固定白纸的木板必须调节成竖直 D. 每次释放小球的位置必须不同
E. 将小球经过不同高度的位置记录在纸上，取下纸后，用
直尺将点连成折线
( 2 ) 某学生在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做
平抛运动时的起点位置，O 为物体运动一段时间后的位置，取
为坐原点，平抛的轨迹如图 所示，根据轨迹的坐标求出物体做
复习回顾
平抛运动： 物体以一定的水平速度抛出后，只在重力作用 下的运动。 平抛运动的规律： 水平方向： 匀速直线运动， x＝v0t 竖直方向： 自由落体运动， y = gt2 /2
1. 用实验的方法描出平抛运动的轨迹，并判断其轨迹 是否为抛物线； 2. 根据平抛运动的轨迹求其初速度。
如何通过实验方法获得物体做平抛运动的运动
测量误差；
(3) 坐标原点（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 心在木板上的水平投影点。 坐标原点（平 抛起点） O O′
(1) 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
如图所示，在 x 轴上作出几个等距
离的点 A1、 A2 、 A3 、…，把线段
OA1 的长度记为 l，则 OA2 ＝ 2l，O A3＝ 3l，由 A1 、 A2、A3、…向下作 垂线，与轨迹的交点记为 M1、M2 、 M3 、….。如果轨迹的确是一条抛物 线，M1、M2 、M3 、….各点的 y 坐 标与 x 坐标间应有 y = ax2 的形式（a
1.知道做平抛运动的条件及相应控制方法。
2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。
3.知道判断运动轨迹是不是抛物线的方法。 4.知道测量初速度时需要测量的物理量。 5.会推导平抛运动初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。
首先通过回顾前面平抛运动的特点来导入新课，之后设 置三个实验方案来研究平抛运动，三个实验的原理是一样的， 都是为了得到水平方向和竖直方向的运动规律，因此只详细 介绍易于课堂操作的第一个实验。 我们的三个实验方案都得到了物体做平抛运动的运动轨 迹，然后分析研究运动轨迹的水平位移和竖直位移的特点， 最后总结得到：平抛运动水平方向做匀速直线运动；竖直方 向做自由落体运动。
yBC y AB gT
2
v0T x0
v 0 x0
yBC
g y AB
C y
例1. (1) 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同 一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了
能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你
认为正确的是___________ ABC 。 A. 通过调节使斜槽的末端保持水平
解析：由图可知 a、b、c、d 每相邻两点之间的时间间隔相 等，设为 T.竖直方向是自由落体运动，有 Δy＝gT2＝L，故 T＝ L 2L g ；水平方向是匀速直线运动，有 v0＝ T ，所以 v0＝2 gL＝
L＋2L 2× 10×0.016 m/s ＝ 0.80 m/s ；在竖直方向 vby ＝ ＝ 0.60 2T
O y1
y2
A1 M1
A2
A3
x
M2
y3
M3
是一个待定的常量）
y
(2) 计算平抛运动的初速度 记住原点
y 1 2 gt t 2 2y g
O
x
x
y
求平均速度 v 0 y x0 yAB yBC AT B T x0 x
x v0 t v0
x g x t 2y
没有原点,只是抛物线的一部分
(3)确定坐标轴：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，O 即为坐标原点，再利用 铅垂线在纸上画出通过 O点的竖直线，即 y 轴，过 O 点垂直 y 轴画出 x 轴;
(4)确定小球释放点：选择一个小球在斜 槽上合适的位置由静止释放，使小球运 动轨迹大致经过白纸的右下角; (5)描绘运动轨迹：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，用铅笔在该位置画上一点，用同样的
1.0 平抛运动的初速度 v0＝_______m/s 。( 取 g＝10 m/s2 )
例2．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＝1.6 cm，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，则小球的平抛初速度 2 gL 用 L、g 表示)，其值是________ 0.80 m/s ， 的计算式为 v0＝________( 小球在 b 点的速率为________ 1.0 m/s 。 (取两位有效数字，g＝10 m/s2)
Δh = gT2 D
y
研究平抛运动
实验目的
1. 用实验的方法描出平抛运动的轨迹，并判断其轨迹是否 为抛物线； 2. 根据平抛运动的轨迹求其初速度。
实验原理
1. 用描迹法画出小球平抛运动的轨迹； 2. 建立坐标系，轨迹的 y、x 坐标是否满足 y = ax2 的形式； 3. 建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标 x、y，根据 x＝v0t、 y = gt2 /2得，初速度
方法，从同一位置释放小球，在小球运动路线上描下若干点，
用平滑的曲线连接起来，即可得到小球平抛的轨迹。
(1) 应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，
并使小球的运动靠近坐标纸但不接触； (2) 小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽
上释放小球的高度应适当，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
2 m/s，小球在 b 点的速率 vb＝ v2 ＋ v 0 by＝1.0 m/s.
答案：2 gL
0.80 m/s
1.0 m/s
水平喷出的细 水柱即为平抛 运动的轨迹
h
O
x1 A
x2
x3
x4
x
在误差允许的范围 内，四段水平位移 近似相等；且四段 水平位移所用的时
3h 5h 7h
B C
间相等。竖直方向
轨迹？
源自文库
斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐 标格）、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔等。
白 纸 斜 槽 小 球 铅垂线 铁架台
木 板
(1)安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖 直板上，在木板的左上角固定斜槽，并 使其末端保持水平; (2)调整木板：用悬挂在槽口的铅垂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，固定好木板；