5.3《实验：研究平抛运动》课件.ppt

仙桃市第一中学 印来平 第五章 曲线运动 第三节 实验:研究平抛运动 一.实验目的 1.描轨迹,并判断是否为抛物线。 一.实验目的 2.求初速度。 二.实验原理 二.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，测出轨迹上某点的坐标x、y，据 得初速度 三.实验器材 三.实验器材 斜槽, 小钢球, 木板(附竖直固定支架), 坐标纸, 图钉, 刻度尺, 重垂线, 铅笔。 四.实验步骤 1.安装调平： （1）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，并使其末端的切线保持水平。 （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且靠近,固定好木板。 四.实验步骤 2.建坐标系： （1）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。 （2）用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴，水平线作为x轴 X Y O 四.实验步骤 在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。 用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 四.实验步骤 3.确定球的位置： 4.描点得轨迹： 四.实验步骤 取下白纸，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。 五.数据处理 O y x A4 A3 A2 A1 M4 M3 M2 M1 y3 1.如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？ 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，则OA2＝2L，OA3＝3L，由A1、A2、A3、…向下作垂线，其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…，若轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y=ax2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标代入验证。 五.数据处理 2.怎样计算平抛物体的初速度？ 测出轨迹上某一点的坐标(x、y)代入可求出v0 O y x v0 P（x，y） 五.数据处理 六.注意事项 (1)保证斜槽末端的切线必须水平。 六.注意事项 (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水平投影点处 若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置,球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平. 调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行；使小球平抛的轨道平面与板面平行 (4)小球应在同一位置无初速自由释放；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； 六.注意事项 (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。 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＝1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝＿＿＿(用L、g表示),其值是 (g取9.8m／s2)． d a b c 解析：由平抛运动规律 Δy=gT2 x=v0 T 代入数据 L=1.25cm=1/80 m 得到 v0 =0.70m/s 0.70m/s 练习 小 结