平抛运动实验
(完整)大学物理平抛运动实验
(完整)大学物理平抛运动实验大学物理平抛运动实验前言：平抛运动是物体在水平方向上匀速运动的同时，竖直方向上受到重力的影响而做自由落体运动的一种物理现象。
本实验旨在通过观察平抛运动的轨迹和测量相关数据，验证平抛运动的理论公式，并研究影响平抛运动的因素。
实验材料和仪器：1. 平滑的水平台面2. 平抛器3. 木块或金属球4. 直尺5. 计时器6. 重物（如小铁球）7. 实验笔记本和铅笔实验步骤：1. 在平滑的水平台面上放置平抛器。
2. 选择一个适合的角度，将平抛器调整到该角度。
3. 在平抛器上放置一个木块或金属球，并用直尺测量其距离平抛器的初始位置。
4. 确保实验区域没有其他物体，避免干扰平抛运动的轨迹。
5. 用计时器测量木块或金属球自平抛器起飞到触地的时间，并记录该时间。
6. 重复以上步骤，每次改变木块或金属球的初始位置或调整平抛器的角度。
数据处理：1. 根据测得的距离和时间数据，计算木块或金属球的初速度，并记录。
2. 利用平抛运动的理论公式，计算预测的平抛运动轨迹。
3. 将实测的平抛运动轨迹与预测的轨迹进行对比，评估实验数据的准确性和误差范围。
4. 分析实验中影响平抛运动的因素，如初始位置、角度等，并总结影响规律和规律的数学表示。
实验注意事项：1. 进行实验前，确保实验区域安全无障碍物。
2. 在进行测量时，要注意测量工具的准确度和防止操作误差。
3. 进行多次实验，取多组数据，以提高实验结果的准确性和可靠性。
结论：通过本次实验，我们验证了平抛运动的理论公式，并研究了影响平抛运动的因素。
实验结果与理论预测相符合，证明平抛运动的规律和数学模型。
同时，我们也了解到初始位置和角度对平抛运动的影响很大，可以用数学方式进行描述。
参考文献：[1] 全国物理学教学研究小组. 大学物理实验（下册）[M]. 3版. 北京：高等教育出版社，2012.[2] 张强. 大学物理实验教程[M]. 北京：高等教育出版社，2018.。
研究平抛运动实验(含实验flash演示)
的变化等），分析这些因素对抛射运动的影响。
03
应用拓展
平抛运动在日常生活和工程中有广泛的应用，如炮弹弹道计算、投篮等。
未来的研究可以探索如何将平抛运动的原理应用于实际问题中，实现理
论与实践的结合。
THANKS
感谢您的观看
实验操作
STEP 02
STEP 01
安装实验装置
设定初始条件
将平抛运动实验装置安装 稳定，确保实验过程中不 会发生移动或摇晃。
STEP 03
开始实验
启动计时器，释放小球， 观察并记录小球的运动轨 迹。
设定小球初始位置、速度 等参数，确保实验条件的 一致性和可重复性。
数据记录
记录轨迹
在坐标纸上准确绘制小球的运动轨迹，标明关键 点的位置和时间。
通过实验数据分析和处理，得 出平抛运动在水平和竖直方向 上的分运动规律。
Part
02
实验步骤
实验准备
确定实验目的
明确实验的目标和研究问 题，为实验操作和数据收 集提供指导。
准备实验器材
根据实验需求，准备平抛运 动实验装置、计时器、坐标 纸等必要的实验器材。
设计实验方案
制定详细的实验步骤和操 作流程，确保实验过程有 序进行。
航空航天领域的平抛运动
1 2 3
飞行轨迹模拟
在航空航天领域，平抛运动被用于模拟飞行器的 轨迹和姿态，为飞行控制和导航提供重要依据。
火箭弹道设计
火箭弹道设计过程中，平抛运动是确定火箭发射 角度和高度的重要参考，以确保火箭能够准确命 中目标。
卫星轨道分析
卫星轨道分析中，平抛运动用于研究卫星的运动 轨迹和姿态调整，为卫星控制提供理论支持。
误差分析
01
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。
实验 平抛运动
O
O
甲
乙
例4.如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方 如图为某小球做平抛运动时, 法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm, 法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm, 5cm g=10m/s2,则 小球平抛的初速度v (1)小球平抛的初速度vo= 1.5 m/s 闪光频率f= (2)闪光频率f= 10 H2 小球过A点的速率v (3)小球过A点的速率vA= 1.8 m/s 由自由落体运动规律, 解:由自由落体运动规律, y=gt 2=2×0.05=0.1m × f=10Hz ∴t=0.1s x=v0 t ∴ v0 =x/t=3×0.05/0.1=1.5m/s × vBy =(y1+y2)/2t = 8×0.05/0.2=2m/s × A vAy = vBy –gt = 2-1 =1m/s vA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.25
一.实验原理: 用描迹法 实验原理:
该实验的平抛运动可以看成是两个分运动的合成: 该实验的平抛运动可以看成是两个分运动的合成: 一个是水平方向的匀速直线运动, 一个是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物 体的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动. 体的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动.利 用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不 同位置,然后描出运动轨迹, 同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线任一点的坐标 x和y,利用
练习5. 在做"研究平抛物体的运动"这一实验时, 练习5. 在做"研究平抛物体的运动"这一实验时, 下面哪些说法是正确的 [ ] AB 安装弧形槽时, A.安装弧形槽时,必须使槽的末端的切线方向保 持水平 每次进行实验时, B.每次进行实验时,都要让小球从同一位置开始 由静止释放 在实验过程中,小球与槽的摩擦不可避免, C.在实验过程中,小球与槽的摩擦不可避免,但 这并不影响实验结 果 为了得到实验结果, D.为了得到实验结果,不要忘记用天平称出小球 的质量
平抛运动实验
平抛运动实验一、实验目的掌握平抛运动的概念及相关物理规律，通过实验测量平抛运动的水平位移和竖直位移，验证理论公式，了解实验误差的产生及处理方法。
二、实验器材1.竖直放置的测量尺2.平行光源3.计时器4.测量木块三、实验原理平抛运动是指物体在水平方向匀速运动的同时，竖直方向受到重力加速度的作用而做匀加速直线运动。
在无空气阻力的情况下，物体做平抛运动时，在竖直方向上的位移与时间的关系为$s=v_ot+\\frac{1}{2}at^2$，在水平方向上速度恒定，位移与时间成正比。
四、实验步骤1.准备实验器材。
2.将木块置于离地面1米高度处。
3.将木块平抛出射程比高度小的范围内。
4.记录木块起始位置和终点位置，计算水平和竖直位移。
5.重复实验3-4次，取平均值。
五、实验数据记录实验次数起始位置（m）终点位置（m）水平位移（m）竖直位移（m）1 1 32 0.52 1 2.8 1.8 0.453 1 2.9 1.9 0.48平均值 1.9 0.47六、实验结果与分析根据实验数据计算得到平均水平位移为1.9米，竖直位移为0.47米。
根据平抛运动的物理公式，我们知道实际的竖直位移应该为0.5米，因此在本次实验中存在一定的误差。
可能的误差来源包括实验器材的精度、实验过程中误差的产生等。
为了提高实验结果的准确性，应该多次重复实验，取平均值，减小误差的影响。
七、结论通过本次平抛运动实验，我们掌握了平抛运动的基本规律，验证了平抛运动的物理公式。
在实际实验中，我们应该注意减小误差的影响，提高实验结果的准确性。
八、参考文献1.《高中物理实验教程》2.《物理实验方法与数据处理》。
物理实验报告 平抛运动实验
物理实验报告平抛运动实验物理实验报告：平抛运动实验摘要：本实验旨在通过平抛运动实验，研究自由落体运动的特点和规律。
实验中，我们通过测量小球在不同角度下的水平位移和垂直位移，计算出小球的初速度、飞行时间以及最大高度，并验证了平抛运动的理论公式。
1. 引言平抛运动是物理学中的基础实验之一，它描述了物体在水平方向上匀速运动的同时，在垂直方向上受重力作用而做自由落体运动。
通过研究平抛运动，可以深入理解自由落体运动的特点和规律，进一步认识运动学的基本概念。
2. 实验原理在平抛运动中，物体在水平方向上的速度始终保持不变，而在垂直方向上受到重力的作用，呈自由落体运动。
根据运动学的基本公式，可以得到以下关系式：水平位移：x = v0 * t垂直位移：y = 1/2 * g * t^2水平速度：v_x = v0垂直速度：v_y = g * t其中，x为水平位移，v0为初速度，t为时间，y为垂直位移，g为重力加速度。
3. 实验步骤3.1 实验器材准备：准备一个平滑的水平桌面、一支小球、一个直尺和一个秒表。
3.2 实验装置搭建：将直尺固定在水平桌面上，使其成为一个斜面。
3.3 实验数据测量：调整斜面的角度，将小球从斜面上方释放，同时用秒表计时，测量小球在水平方向上的位移和垂直方向上的位移。
3.4 实验数据处理：根据测得的位移数据，计算小球的初速度、飞行时间和最大高度。
3.5 实验结果分析：比较实验测得的数据与理论计算的结果，验证平抛运动的公式。
4. 数据处理与结果分析根据实验测得的位移数据，我们可以计算出小球的初速度、飞行时间和最大高度。
通过与理论计算结果的比较，可以验证平抛运动的公式的准确性。
5. 结论通过本实验，我们验证了平抛运动的公式，并深入理解了自由落体运动的特点和规律。
实验结果与理论计算结果吻合较好，证明了平抛运动的公式的准确性。
6. 总结平抛运动实验是物理学中的基础实验之一，通过该实验可以对自由落体运动的特点和规律有更深入的认识。
5.3实验：研究平抛运动
白纸
请思考:5.如何在图纸上记录竖直方向？ 请思考:4.如何确定小球的出发点？ 请思考:3.如何记录平抛小球各点的位置？ 请思考:2.如何保证每次平抛的初速度大小相同？ 请思考:1.如何保证平抛初速度沿水平方向？
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 弧形槽,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;
O
O
甲
乙
【例】
5、如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获 得 的 相片 的 一部 分 ，图 中 背景 方 格的 边 长为 5cm， g=10m/s2，并把这一部分放在图中的坐标系内，则： (1)小球平抛运动的初速度v0=___m/s； 1.5 0.1 (2)闪光的时间间隔____s；
O x
2.5 (3)小球过B点的速率vB=___m/s。 (4)抛出点在A点上方高度为 0.1625 h=_______m处。
D．小球每次通过相同的水平位移所用时间均不同
3、在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施
不能减小误差？（ A ） A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽末端部分轨道必须水平 C．使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近 D．小球每次应从斜槽上同一高度释放
4、在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上 滚下，在白纸上依次记下小球的位置，甲、乙两同学 得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出: 斜槽末端不水平 甲的实验错误是________________________. 每次释放小球的高度不同 乙的实验错误是________________________.
y
实验目的：
平抛运动实验课件
实验操作步骤
按照实验步骤，将小球从斜槽 上释放，观察并记录小球的运
动轨迹。
调整实验条件
根据需要，调整斜槽的角度、 小球的初速度等实验条件，以
获取更准确的实验数据。
数据记录
确定记录内容
根据实验目的，确定需要记录 的数据，如小球的运动轨迹、
时间、速度等。
使用合适的工具
选择合适的工具，如秒表、测 量尺等，确保数据记录的准确 性和可靠性。
实验过程中应保持安静，避免干扰其他同学。
实验数据记录注意事项
实验数据应及时记录，避免遗漏 或错误。
数据记录应清晰、准确，使用规 定的符号或格式。
数据记录应包括实验条件、实验 步骤、实验结果和结论等完整信
息。
05
平抛运动实验总结与反 思
实验总结
实验目的
通过平抛运动实验，探究物体在水平方向和垂直方向的运动规律，验证平抛运 动的运动性质。
平抛运动实验课件
目录
• 平抛运动实验介绍 • 实验操作与数据记录 • 平抛运动实验结果分析 • 平抛运动实验注意事项 • 平抛运动实验总结与反思
01
平抛运动实验介绍
实验目的
探究平抛运动的规律 和特点。
培养实验操作和数据 处理能力。
理解平抛运动在现实 生活中的应用。
实验原理
平抛运动是指物体以一定初速 度沿水平方向抛出，仅受重力 作用所做的运动。
理论对比
将实验结果与平抛运动的 理论公式进行对比，验证 实验的准确性和可靠性。
结果应用
物理教学
通过平抛运动实验，帮助学生更好地 理解平抛运动的规律和特点，提高物 理教学质量。
科研应用
实际应用
平抛运动在现实生活中有广泛的应用， 如投掷、射击、航天器发射等，实验 结果可为这些领域提供理论依据和实 践指导。
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4、在研究平抛运动的实验中，让小 O 球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次 记下小球的位置，某甲和某乙得到的 记录纸分别如图所示，从图中明显看 甲 出甲的实验错误是 . 斜槽末端不水平 O 乙的实验错误是 每次释放小球的高度不同 .
乙
5、下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ BC） A．小球与斜槽之间有摩擦 B．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 C．安装斜槽时其末端不水平 D．根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作 计算的点离原点O较远
复习回顾：
1.什么是平抛运动?
初速度沿水平方向，只受重力作用的运动 2.平抛运动可以分解为哪两个分运动?
x v t 水平方向上的匀速直线运动 1 竖直方向上的自由落体运动 y gt 2
0 2
3.平抛运动的轨迹是什么?
实验:研究平抛运动
实验目的： (1)描绘出平抛物体的运动轨迹； (2)求出平抛运动物体的初速度。
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0
例1、在做“研究平抛运动”实验中应采 取下列哪些措施可减小误差？（ ） BD A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽水平部分轨道必须水平 C．每次要平衡摩擦力 D．小球每次应从斜槽上同一高度静止释 放
练一练
1、在《研究平抛运动》的实验中，为 减少空气阻力对小球的影响，所以选择 小球时，应选择下列的：（ A ） A、实心小铁球； B、空心小铁球； C、实心小木球； D、以上三种球都可以；
s g v0 s T h
C s
s
实验注意事项:
(1)保证斜槽末端的切线必须水平。 (2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平 面，并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上 方小球球心的投影点处。
O O′
实验注意事项:
(4)小球应在同一位置静止释放；释放的高度 要适当，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， 从而减小测量误差； (5)实验过程中木板不能动 (6)要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计 算球的初速度，这样可使结果的误差较小。
如何获得小球做平抛运动的轨迹？
方案一 ：描迹法
方案二 ： 喷水法
o
x
y
频闪照相法 方案三 ：
用频闪照相机得到物体运动的轨迹 v0
一.描绘平抛运动的轨迹 描迹法
实验器材：斜槽，金属小球；白纸，图 钉，木板，铅垂线，铁架台，铅笔；刻 度尺；
实验步骤:
1.按图搭建实验装置，并使斜槽末端水平(小 球能在斜槽末端静止)。
在研究平抛物体运动的实验中，用一张印 有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 L=2.5cm。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，则小球平 2 gL （用L、 抛的初速度的计算式为v0=________ 1m/s g表示），其值是________
●
a
●
b
●
c
●
y gT
d
2
二.计算平抛物体的初速度
1.平抛轨迹完整
O
v0
x
P（x，y）
y
v 0=
测出轨迹上某一点的坐 标(x、y)代入可求出v0
2.平抛轨迹不完整(不含抛出点）
在轨迹上取A、B、C三个水平间距相等的点， 故有： 物体在AB段和BC段运动的时间必相等， 则有:
h h2 h1立坐标系：把小球离开斜槽瞬间球心 位置即为坐标原点o，然后过O点画出竖 直方向的y轴和水平方向的x轴。
o
x
y
3.描点：将小球从斜面上同一位置静止释放，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，然后用同样的方法在小球 运动路线上描下若干点 4.描绘运动轨迹：取下白纸，用平滑的曲线将所有点连 接起来。