高中物理《平抛运动实验》

T
T
0
xx1 1
x2x2 x
T yy11
T y2 y2y
x
相等的时间内位移之 差是个常数,即
y2 y1 gT 2
v0
x1 T
x2 T
例题1：利用如图所示的装置，探究平抛运动的特 点，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画 小球做平抛运动的轨迹，为了能准确地描绘小球 的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认 为正确的选项填在横线上：_A_C_D_____.
2、如何计算平抛运动的初速度
⑴抛出初始位置、轨迹和竖直方向均确定的条件下Байду номын сангаас何
求V0 ？
0
x
y
x
y 1 gt2 t 2 y
2
g
x x v0t v0 t
y
方法：在轨迹上任取一点P，用刻度尺，测出P点 的坐标x、y。利用位移公式求v0，并多次测量取 平均值。
⑵竖直方向，部分轨迹确定，但没有记下初始位置 如何求V0？
验 钉在竖直板上,在木板的左上角
步 固定斜槽,并使其末端保持水平;
骤
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;
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;
绘
利用竖直方向上的位移比
平
？？？
抛
O
hh
x
运
3h 4h
动
5h
的
9h
轨
y
迹
如何获得 平抛物体 运动的轨
迹？
一、描绘平抛运动的轨迹
【方案一】
平抛运动演示仪
实
验 实验器材:
器 材
斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、 图钉、重垂线、直尺、三角板、铅笔等。
小球
木板
斜槽
重垂线
白纸
铁架台
实 ①安装调整斜槽:用图钉把白纸
A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置必须不同 C．每次必须由静止释放小球 D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将
点连成折线
【例2】如图为某小球做平抛运
动时，用闪光照相的方法获 O
x
得的相片的一部分，图中背
景 方 格 的 边 长 为 5cm ，
vA=___1_.8__m/s 。 （ 4 ） 抛 出 点的坐标是_(_-_5_c_m_,_0_)
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=_1_.5___m/s；（2）闪光 的时间间隔 _____0_.1_s ；（3） y 小球过A点的速率
vA=___1_.8__m/s 。 （ 4 ） 抛 出 点的坐标是_(_-_5_c_m_,_0_)
例题3：某同学设计了一个研究平抛运动的实验装 置，如图在水平桌面上放置一个斜面，让钢球 从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平 抛运动．在钢球抛出后经过的地方放置一块水 平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高 度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调 节．在木板上固定一张白纸．该同学在完成装 置安装后进行了如下步骤的实验：
答案：2.00 1.50
解析：由 Δh＝gT2 得 T＝0.1s，∴v0＝Tx＝2m/s h3－h
vby＝ 2T ＝1.5s.
例题4：有个同学名叫马小虎，做起实验来便成 了小马虎。他在做平抛物体运动的实验时，因粗 心没定好原点，只画了竖直线，且只描出了平抛 物体的后一部分轨迹，如图所示，依此图加一把 刻度尺，如何计算出平抛物体的初速度？
匀速直线运动的特点是什么？
描 绘
如果能证明在相等 的时间发生的水平
相等时间内通 过的位移相等
平 抛 运
位移相等，则说明 平抛运动在水平方 向上的分运动确实 为匀速直线运动。
相等时间内通
过的位移相等
O x1 x2 x3 x4
x
动
如何确定
的
相等的几
轨
段时间？
迹
利用频闪照相
y
描
有没有其他的方法确定相等的时间？
D．让钢球从斜面上的同一位置由静上滚下，调节 木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木 板与桌面的高度差h3＝h＋30.00(cm)．
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛 初速度大小v0＝________m/s，钢球击中b点时 其竖直分速度大小为vby＝________m/s.已知钢 球的重力加速度为g＝10m/s2，空气阻力不计．
项 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，而是小球 在槽口时球心在木板上 的水平投影点。
O O′
坐标原点（平抛起点）
④确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的高度由静 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,用同样的方法, 从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点.
注 意 1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木 事 板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；
y
例题5：同步解读P31：考题2
【例】 如图为某小球做平抛运
动时，用闪光照相的方法获 O
x
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=_1_.5___m/s；（2）闪光 的时间间隔 _____0_.1_s ；（3） y 小球过A点的速率
5.8平抛运动实验
学习目标
1.能描出平抛运动的轨迹。 2.会计算平抛物体的初速度。 3.结合运动分解的知识，明确两个分
运动的特点。 4.经历探究的过程，掌握探究性实验
的一般方法。
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
A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a， b，c三点，且ab＝bc＝20.00cm，如图．
B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节 木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木 板与桌面的高度差h1＝h.
C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节 木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木 板与桌面的高度差h2＝h＋10.00(cm)．
实验方案一：描点法 视频一：平抛运动的实验.wmv 实验方案二：频闪照相 视频二：DV探索平抛运动规律.flv
实验方案三：直接描画法 视频三：平抛运动的轨迹.flv
二、研究平抛运动的特点
1、如何判断平抛运动的轨迹是抛物线 x x
y y 若水平方向匀速即相等的时间内水平位移相等 竖直方向为自由落体即相等的时间内竖直方向相邻位移比为1:3:5:7: 那么平抛的轨迹必为抛物线