实验 研究平抛运动的规律

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《实验:研究平抛运动》教案

《实验:研究平抛运动》教案

5.4 实验:研究平抛运动【教学目标】知识与技能1.掌握平抛运动在竖直方向的运动特点。

2.掌握平抛运动在水平方向的运动特点.过程与方法探究过程,体会平抛运动在竖直和水平方向的运动规律。

情感态度与价值观设计平抛运动的轨迹,体会实验的步骤和艰辛。

【教学重点】平抛运动在竖直和水平方向的运动规律。

【教学难点】描绘平抛运动的轨迹。

【教学过程】引入新课复习旧知1.平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。

2.平抛运动的规律我么今天就用实验的方法研究平抛运动。

新课讲解一、探究平抛运动物体在竖直方向的运动规律①猜测平抛运动的轨迹是一条曲线,且沿这条曲线越往下,曲线的切线方向越趋近于竖直方向,物体的速度方向也越来越趋近于竖直方向,如图所示,图中θ2<θ1。

由机械能守恒定律可知v2>v1,由运动的分解不难得知,物体经过A、B两位置时竖直方向的分速度大小关系为v2y >v1y。

所以,物体在竖直方向的初速度为零且做加速运动,结合物体竖直方向只受重力作用这一因素,我们不难做出这样的猜测:平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。

②实验按图所示操作实验,如果小球A确实v 0v1v2v2yv1yθ2θ1如猜想的那样竖直方向做自由落体运动,那么A 、B 两小球在空中运动的时间应该相等,同时下落,同时着地。

仔细观察(不仅用眼看,更要用耳仔细听)可以得知,不管小球距地面的高度为多大,也不管小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大,A 小球水平抛出的初速度越大),两小球每次都是同时落地。

③ 结论 上述实验中,两小球每次都是同时落地,这说明两小球在空中运动的时间相等,也就说明了平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。

二. 探究平抛运动物体在水平方向的运动规律① 思路 要想知道平抛运动物体在水平方向上运动的特点,关键在于找到物体的水平位移随时间变化的规律。

因此,我们可测量几段相等时间间隔内物体在水平方向上的位移,找出其特点,看看这些位移是否相等。

研究平抛运动实验报告

研究平抛运动实验报告

研究平抛运动实验报告研究平抛运动实验报告引言:平抛运动是物理学中的基本运动之一,它是指在水平方向上以一定初速度抛出物体后,物体在竖直方向上受到重力的作用而做抛物线运动。

本实验旨在通过实际操作和数据收集,研究平抛运动的相关性质和规律。

实验目的:1. 研究平抛运动的轨迹特性;2. 探究初速度对平抛运动的影响;3. 验证平抛运动的速度和时间的关系。

实验器材:1. 平抛器;2. 计时器;3. 直尺;4. 纸张;5. 笔。

实验步骤:1. 将平抛器放置在水平桌面上,调整其角度,使其成为一个合适的抛射角度;2. 使用直尺测量平抛器的高度,并记录下来;3. 在平抛器的底部放置纸张,并将纸张固定在桌面上;4. 在纸张上绘制一条水平线,作为参考线;5. 在平抛器的弹射口处,放置一枚小球;6. 准备好计时器,并将其置于合适的位置;7. 启动计时器,并同时启动平抛器,使小球抛出;8. 当小球落地时,停止计时器,并记录下所用的时间;9. 重复以上步骤多次,以获得更加准确的数据。

实验数据:根据实验步骤所得到的数据,我们可以计算出小球的初速度、水平位移和垂直位移,并绘制出相应的图表。

实验结果:通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 小球的水平位移与时间成正比,即小球的水平速度恒定;2. 小球的垂直位移随时间的增加而增加,符合抛物线运动的特点;3. 小球的初速度对平抛运动的轨迹和时间有直接影响,初速度越大,小球的水平位移越远,所用时间越长。

实验讨论:在实验过程中,我们发现小球的轨迹并非完全符合理论预期。

可能的原因包括空气阻力的影响、平抛器的设计缺陷等。

为了更加准确地研究平抛运动,可以进行以下改进:1. 减小空气阻力的影响,可以在实验过程中使用真空环境或减小小球的体积;2. 优化平抛器的设计,使其能够更加精确地控制初速度和角度。

结论:通过本次实验,我们成功研究了平抛运动的轨迹特性和初速度对其影响的关系。

实验结果表明,平抛运动符合抛物线运动的规律,初速度越大,小球的水平位移越远,所用时间越长。

5.3、实验:研究平抛运动

5.3、实验:研究平抛运动
答案 (1)将小球放在端点处,看它是否滚动 (2)重垂线 g (3)1∶3 (4)将坐标原点取在了槽口处 (5)x 2y g x 2(y+r)
随堂演练
3.在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸 记录物体的运动轨迹,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13中的a、b、c、d所示, 则小球平抛运动的初速度的计算式为v0=________(用L、 g表示),其值是________(g=10 m/s2).小球在b点的速率 为________.(取二位有效数字)
五、数据处理
六、数据处理 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如 图5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, 那么OA2=2l,OA3=3l„.由A1、A2、 图5 A3„向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交 点记为M1、M2、M3„.如果轨迹的确是一条抛物线,那 么M1、M2、M3„.各点的y坐标与x坐标间的关系应该具 有y=ax2的形式(a是一个待定的常量). 用刻度尺测量某点的坐标值,代入y=ax2中求出常量a(例 如a=0.23,可以不写单位),于是知道了代表这个轨迹的 一个可能的关系式(即y=0.23x2).
五、数据处理
测量其他几个点的x、y值,如果各点的x、y值均满足同 一关系式y=ax2(在误差范围内),便可确定这条曲线是 一条抛物线. 2.根据平抛运动轨迹求平抛物体的初速度 (1)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v0, 因x=v0t,y=gt2/2, 故v0= (2)在轨迹上任取三点A、B、C 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=hBC-hAB=gt2所以t= g(hBC-hAB)所以初速度v0= t(x)=x hBC-hAB(g).

《研究平抛运动的规律》教学设计

《研究平抛运动的规律》教学设计

《研究平抛运动的规律》教学设计一、教材内容分析平抛运动的规律是前一节运动的合成与分解的具体应用,是以后电磁场中带电粒子做“类平抛运动”的处理方法,因此这一节很重要。

教材主要通过实验及频闪照片来说明平抛在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动。

学生通过实验很容易体会到平抛与自由落体的等时性,但很难得出竖直方向就是自由落体。

另外频闪照片只有竖直方向的比较,没有水平方向的比较,学生不容易得出结论。

这是本节课的难点所在。

本节课重点是明确平抛运动可以用两个简单的直线运动来等效代替,掌握平抛运动的规律。

难点是利用平抛运动规律说明运动轨迹,解决飞机投弹等实际问题。

由于本节课内容较多,所以利用平抛运动规律说明运动轨迹,即课本“多学一点”和“课题研究”内容,留给学生课后思考、研究。

二、教学思路设计(一)教学目标设计知识与技能1、理解平抛运动是两个直线运动的合成:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动。

2、掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。

3、应用平抛规律解决飞机投弹等实际问题。

过程与方法1、通过实验和课件完成由感性到理性的认识,培养观察能力和分析能力。

2、发挥数学工具作用,提高运用数学知识解决问题的能力。

3、通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法。

情感态度与价值观1、通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。

2、通过对平抛运动的研究,使学生了解到复杂的物理现象可以用简单的公式反映。

体现了物理公式的简单美。

(二)教学设备准备教材实验装置,教学网站,多媒体设备,频闪照相机,玩具弓箭。

(三)学习者目前状态和任务分析知识方面:知道什么是平抛运动,理解曲线运动是直线运动的合成。

方法方面:知道怎样求合运动和分运动。

情感方面:有对上一节内容应用的愿望,即对平抛运动的规律进行研究的愿望。

通过本节学习主要让学生在原有基础上掌握平抛运动的规律,明确平抛运动可以用两个简单的直线运动来等效代替。

物理实验报告平抛运动

物理实验报告平抛运动

物理实验报告平抛运动平抛运动是物理学中的一个基础实验,通过实验可以研究物体在水平方向上的运动规律。

本文将介绍平抛运动的实验过程、实验结果以及对实验结果的分析和讨论。

实验过程:首先,我们需要准备一台平面的实验台和一个平抛器。

将实验台放置在水平的桌面上,并调整好实验台的位置,使其与地面平行。

接下来,将平抛器放置在实验台上,并调整好平抛器的角度和力度。

然后,选择一个合适的小球,将其放置在平抛器的弹射槽中。

最后,按下平抛器的按钮,使小球从平抛器中弹射出去,并观察小球的运动轨迹。

实验结果:在实验过程中,我们观察到小球在水平方向上做匀速直线运动,并且在竖直方向上做自由落体运动。

通过测量小球的水平位移和竖直位移,我们可以得到小球的运动速度和加速度。

对实验结果的分析和讨论:在平抛运动中,小球在水平方向上的速度是恒定的,即匀速直线运动。

这是因为在平抛运动中,小球受到的水平方向上的合力为零,所以小球的速度保持不变。

而在竖直方向上,小球受到的重力作用,所以小球做自由落体运动,其加速度为重力加速度。

通过实验测量得到的小球的水平位移和竖直位移可以用来计算小球的速度和加速度。

根据平抛运动的公式,小球的水平速度可以用水平位移除以时间来计算,而小球的竖直速度可以用竖直位移除以时间来计算。

通过测量多组数据,我们可以得到小球的平均速度和平均加速度,并进一步分析小球的运动规律。

在实验中,我们还可以改变小球的质量、平抛器的角度和力度等条件,以研究这些因素对平抛运动的影响。

例如,我们可以增加小球的质量,观察小球的运动轨迹是否发生变化;或者改变平抛器的角度和力度,观察小球的速度和加速度是否发生变化。

通过这些实验,我们可以进一步了解平抛运动的规律和特点。

总结:通过平抛运动的实验,我们可以研究物体在水平方向上的运动规律,并通过测量和分析实验结果,得到物体的速度和加速度。

平抛运动是物理学中的一个基础实验,通过这个实验可以培养学生的实验能力和科学思维,同时也可以加深对物理学原理的理解。

5.4实验:研究平抛运动

5.4实验:研究平抛运动
球到达A点时,运动时间为t1,竖 直方向的位移为y1;到达B点时,运动时间 为t2,竖直方向的位移为y2。根据平抛运动 的规律有 1 2 1 2
x1 v0 t1 , y1 2 gt1 , x 2 v0 t 2 , y 2
其中y2-y1=h,所以
提示 回顾该实验的操作步骤及注意事项, 对照分析即得。
解析 ⑴ 利用拴在槽口处的重锤线画出y轴, x轴与y轴垂直。 ⑵ 将小球放在槽口的水平部分,小球既不 向里滚动,也不向外滚动,说明槽口的末端 是水平的。 ⑶ 应注意每次小球都从轨道上同一位置由 静止释放。
O x
y
例3 如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下, 离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸 住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的 实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地, 该实验现象说明了A球在离开轨道后( ) A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动 提示 比较A、B两球在竖直方向的运动规律。
例5 在“研究平抛物体的运动”的实验中, 某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向, 但忘记了平抛的初位置,在坐标纸上描出了一 段曲线的轨迹,如图所示。现在曲线上取A、B 两点,量出它们到y轴的距离,AA’=x1,BB’=x2, 以及AB的竖直距离h,用这些可以求出求得小 球平抛时的初速度为多大?
5.4实验:研究平抛运动
一、探究平抛运动物体在竖直方 向的运动规律
结论:平抛运动在竖直 方向的的分运动是自由 落体运动
二. 探究平抛运动物体在水平方向的运动规律
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研究平抛运动实验(共6篇)

研究平抛运动实验(共6篇)

研究平抛运动实验(共6篇)以下是网友分享的关于研究平抛运动实验的资料6篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。

《实验:研究平抛运动》教案篇1实验:研究平抛运动描绘平抛运动的轨迹【方案一】平抛运动演示仪一、实验目的1.用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。

2.从实验轨迹求平抛物体的初速度。

二、实验器材斜槽,铁架台,木板,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的卡片,刻度尺,重锤线。

三、实验原理平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

让小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系。

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y=gt2/2 求出小球飞行时间t,再利用公式x=vt ,求出小球做平抛运动的初速度。

四、实验步骤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,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分,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。

2、调整木板: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下落的竖直面平行。

然后把重垂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。

4.描绘运动轨迹:使小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下,可记录小球平抛轨迹上的一系列位置。

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。

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。

用公式x=v0t和y=gt2/2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。

五、注意事项1、保证斜槽末端的切线水平。

2、方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,并使小球的运动靠近图板但不接触。

1.2研究平抛运动的规律

1.2研究平抛运动的规律

1.2研究平抛运动的规律编号:③】知识与技能1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.2.掌握平抛运动的位置与速度的关系.3.掌握研究平抛运动的方法过程与方法1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题.2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律.情感、态度与价值观1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题.2.通过实践,巩固自己所学的知识.【学习重点与难点】1.运动的合成与分解2.平抛运动的规律第一课时自主学习:一、运动的合成与分解1、合运动与分运动合运动:分运动:2、运动的合成与分解由求叫运动的合成,由求叫运动的分解。

具体地,由于位移、速度、加速度都是矢量,所以合位移与分位移、合速度与分速度、合加速度与分加速度,其间的关系都遵从。

二、平抛运动的处理方法自主探究:一、合运动与分运动的关系?二、案例:研究船渡河问题(课本p.11)如图所示,有一条船正在渡河,河宽260m,船在静水中的速度是36km/h,水的流速是18km/h。

为了让船垂直渡河,船应该怎样运动?学习完后思考:1、要实现垂直过河,船在静水中的速度1v 与流速度2v 应满足什么关系?2、设船在静水中速度为v 船,水流速度为v 水,怎样开船过河时间最短?3、如果21v v <,能否实现垂直过河?第二课时平抛运动的规律以 为坐标原点, 以 x 轴正方向, 以 为y 轴正方向。

从抛出时开始计时,t 时刻质点的位置P (x ,y ),如图所示。

1,水平位移:X=竖直位移:Y= 时间t 内质点的合位移L=位移方向可用L 与x 轴正方向的夹角α表示且2.平抛运动的速度:水平分速度:V x = 竖直分速度:V y =t 时刻平抛物体的速度(合速度):V=V t 的方向可用V t 与x 轴正方向夹角β来表示,且tanβ= V yV x=3.平抛运动的加速度:水平加速度:a x = 竖直加速度:a y = 合运动的加速度:a=X4.一些结论:飞行时间:t=水平射程:x=落地速度:V=★位移偏向角α与速度偏向角β关系:tanα= tanβ★任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等5.推导平抛运动的轨迹方程6.重新研究飞机投弹问题:课本:p.13案例题后启发:(1)炸弹相对地面做平抛运动,试想炸弹相对飞机做什么运动?(2)本题中,目标是静止的,如果目标是运动的,其v1=10m/s的速度与飞机同向运动,该在何时投弹?若v1=10m/s不变,而是与飞机相向运动,那又该如何投弹?自主检测:1.从匀速直线行驶的火车窗口释放一石子,不计风对石子的影响,站在路边的人看到石子做 ( )A.自由落体运动B.平抛运动C.匀速直线运动D.匀变速直线运动2.关于平抛运动,以下说法正确的是( )A、平抛运动是加速度恒等于g的匀变速运动B、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C、平抛物体在空间运动的时间与物体抛出的速度无关,只取决于抛出点的高度D、平抛物体的水平位移,与抛出点高度无关,只取决于水平抛出的速度3.物体在做平抛运动中,在相等时间内,下列哪些量相等( )①速度的增量 ②加速度 ③位移的增量 ④位移 A .①② B .②③ C .②④ D .③④4.一个物体从某一高度处以初速度0v 水平抛出,已知它落地的速度为v ,那么它在空中飞行的时间为 ( )A .g v v 0- B .(v -0v )/2g C .g v v 202- D .gv v 202-5.关于平抛运动,下列说法正确的是( )A .抛出位置一定时,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大B .抛出位置一定时,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长C .抛出速度一定时,抛出位置越高,其飞行时间一定越长D .抛出速度一定时,抛出位置越高,飞得一定越远6.A 处低m h 25.1=7.某卡车司机在限速72km/h 交警在路旁泥地中发现了卡车顶上的一个金属零件,可以判断,这是事故发生时该零件从卡车顶上松脱后被抛出而陷在泥地里的,交警测得该零件原位置与陷落点的水平距离为23.5m,车顶距泥地的竖直高度为4.9m 。

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实验 研究平抛运动的规律
一、实验目的:
1.描绘平抛运动的轨迹
2.根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度
二、实验原理:
1.用喷水法、频闪照相、平抛演示仪、传感器和计算机描绘轨迹
2.2102
&2aT x x x v v v n n t =-=∆+=
-
实验方案
三、实验器材:
平抛演示仪、铅锤、小铁球、白纸、铅笔、刻度尺
四、实验步骤:
(一)安装器材
1.按如图所示安装实验装置,使斜槽末端水平,把白纸固定在竖直板上。

2.以水平槽末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点O ,过O 点在白纸上画出竖直的y 轴和水平的x 轴。

(二)进行实验
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。

(三)处理数据
5.在白纸上取点A 、B 、C ,使得x 1=x 2=x 3=x ,
测量y 1、y 2、y 3。

(四)得出结论
6.计算平抛初速度v 0
水平方向:x 1=x 2=x 3=x ,故O 到A 、A 到B 、B 到C 时间T 相同。

x =v 0T
竖直方向:y 1:y 2:y 3=1:3:5 & y 3 - y 2=gT 2x O x 1 x 2 x 3 y 3 y 2 y 1 A B C
v 0 v By
联立求解:2
32
0y y gx v -= 或 竖直方向:T
y y v y 232B += T g v y 2B ⨯= 联立求解:3
22
04y y gx v += (五)分析误差
系统误差:
偶然误差:
实验改进
课后反思:同学们试着对实验方案进行改进。

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