资源简介

(共25张PPT)
《高中物理实验》
探究平抛运动的特点
目录
01
02
03
04
实验仪器及步骤
数据分析及处理
误差分析及讨论
实验目的及原理
05
实验的典型例题
目录
CONTENTS
PART 01
实验目的及原理
实验目的
会用对比方法研究平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律。
理解平抛运动竖直方向和水平方向运动的规律，进一步拓展运动观。
会在图纸上描绘平抛运动物体的运动轨迹。
会根据受力和运动分析，得到平抛运动在竖直方向和水平方向的运动规律。
实验原理
实验思路：
平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，把平抛运动看作是在_________的分运动和_________的分运动的合运动。因此，可以通过分别研究物体在__________和__________的运动，来探究平抛运动的特点。
议一议：
1、你认为平抛物体在水平方向和竖直方向分别做怎样的运动？结合对平抛物体的受力分析，具体说说这样的猜想的理由。
2、有什么方法可以验证你猜想？
水平方向
竖直方向
水平方向
竖直方向
实验原理
实验一 探究平抛运动竖直分运动的特点
实验方法：对比法
实验原理：同时让两个小球分别做平抛运动和自由落体运动，改变小球的离地高度和做平抛运动的小球的初速度，如果它们总是同时落到水平地面，表明平抛运动竖直分运动的特点与自由落体运动相同。
实验原理
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
实验方法：分解与合成的思想方法研究曲线运动
实验原理：在描绘出平抛运动轨迹的基础上，根据自由落体运动的规律，在轨迹上确定时间间隔相等的位置，进而研究水平的运动规律
PART 02
实验仪器及步骤
实验仪器
实验一 探究平抛运动竖直分运动的特点
小铁锤、弹性金属片、2只大小相同的钢铁球、高度可调的支架。
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
水槽、钢球、背板和倾斜挡板、白纸、复写纸、图钉、重锤线、刻度尺。
实验步骤
实验一 探究平抛运动竖直分运动的特点
1.如图所示安装好实验器材。
2.在金属片下方的金属板上放上A球，用具有弹性的金属片夹住B球。
3.用小铁锤打击弹性金属片，观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间先后。
4.改变铁锤打击弹性金属片的力度，观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间先后。
5.改变小球落地地面的高度，重复3、4步骤，比较它们落地时间先后。
6.根据记录分析结论。
实验步骤
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
1.如图所示安装好实验器材。
2.调节装置的底座螺丝，使背板竖直。
3.在背板左上方固定斜槽M，并使斜槽末端的切线水平。
斜槽M
挡板
背板
4.用图钉将白纸和复写纸固定在装置的背板上。
5.在斜槽末端端口位置放上钢球，使球心在槽口位置正上方，将球心投影到白纸上，确定钢球做平抛运动的抛出点。
实验步骤
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
6.以O点为坐标原点，根据重锤线方向画出竖直向下的y轴，过O点做水平线为x轴。
7.将倾斜挡板N移到背板最低处，从斜槽上的适合位置无初速度释放钢球，观察小球的运动轨迹。当轨迹的范围适合白纸大小时，在斜槽上记下钢球释放的位置。
8.从斜槽上标记的位置无初速度释放钢球，钢球落到倾斜挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印记。
斜槽M
挡板
背板
实验步骤
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
9.一次印记较轻，可以多次从同一位置释放，挤压几次。
10.上下调节挡板N，按上述方法在白纸上记录钢球所经过的多个位置，最后取下白纸。
11.将白纸上一系列印记用平滑曲线连接起来（若是同一挡板位置多次释放，印记有多个，可画最小的圆将所有印记包络，圆心即等效印记位置），就得到钢球做平抛运动的轨迹。
注意事项
判断两个小球是否同时落体可以听落地声是否“一致”
斜槽末端的切线必须水平。
用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。
每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。
实验一 探究平抛运动竖直分运动的特点
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
实验一 探究平抛运动竖直分运动的特点
【实验结论】
1.改变小铁锤打击金属片的力度和改变小球距离地面的高度，A、B两球每次落地的情况是：________________________________
2.根据A、B两球每次的落地情况，可以得出的结论是：_______
_______________________________________________________
数据处理及分析
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
平抛运动轨迹黏贴处
【数据分析】
从原点O开始沿y轴向下取一个坐标为y0的点，再找到y轴上坐标分别为4y0、9y0、16y0、25y0的点，再过这些点作水平线与轨迹分别交于M1、M2、M3、M4、M5，再过这些交点作平行于y轴的直线，与x轴分别交于A1、A2、A3、A4、A5。测量这些x轴上的交点坐标，填入表格。
数据处理及分析
实验二 探究平抛运动水平分运动的特点
【数据记录】y0=______m;当地g=_______m/s2
钢球位置 y/m x/m (xn-xn-1)/m
0 0 ---
M1 y0
M2 4y0
M3 9y0
M4 16y0
M5 25y0
【实验结论】在实验允许的范围内，每经过相等的时间内，做平抛运动的钢球在水平方向上通过的位移大小是______的，即平抛运动在水平方向上的运动为____________。
PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
问题1：实验斜槽是否需要光滑？
实验中斜槽不需要光滑
问题2：小球每次从同一位置由静止释放的目的是什么
每次从同一位置由静止释放，以保证相同的初速度抛出，使轨迹相同
问题3：如何利用表中数据计算钢球水平抛出时的速度？
由 得 ，利用各点计算初速度后取平均值。
问题讨论及误差分析
问题4：研究实验所得得钢球得运动轨迹，看看是否为一条抛物线，如何证明你的结论？
方法一：利用实验中得到的各点坐标，计算y/x2是否为常数，若为常数，则说明其运动轨迹为一条抛物线；
方法二：根据各点坐标画出y-x2图像，若为直线，则说明钢球运动轨迹是抛物线
PART 05
实验的典型例题
(1)甲同学采用如图甲所示的装置，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 _________________________________；
实验的典型例题
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动
(2)乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、 N上，两小铁球P、 Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出
.实验可观察到的现象应是________________。仅仅改变弧形轨道
M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________________________________。
实验的典型例题
两球发生碰撞
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片.图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每____s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为____m/s，经过b点时速度大小为____m/s.(g取10m/s2)
实验的典型例题
0.1
2
2.5

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