实验:研究平抛运动.ppt
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实验:研究平抛运动.ppt
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一、实验目的:
一、实验目的:
(1)
(1)描绘描绘出平抛物体的出平抛物体的运动轨迹运动轨迹;
(2)
(2)判断判断轨迹是否是轨迹是否是抛物线抛物线;(3)(3)求求出平抛运动物体的出平抛运动物体的初速度初速度。
二、实验原理:
二、实验原理:
平抛运动可以看成是两个分运动的合运动:
平抛运动可以看成是两个分运动的合运动:
水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体的初速度;的初速度;竖直方向的自由落体运动利用有孔的卡片确定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,出运动轨迹,测出曲线上任一点的坐标测出曲线上任一点的坐标x和和y,利用,利用就可以求出平抛物体的初速度就可以求出平抛物体的初速度三、实验器材三、实验器材实验器材实验器材:
平抛运动实验器、小球、复写纸、白纸平抛运动实验器、小球、复写纸、白纸(可先画上坐标格)、直尺、三角板、(可先画上坐标格)、直尺、三角板、铅笔等。
铅笔等。
四、实验步骤四、实验步骤
(1)
(1)打开上下压纸板,将复写纸叠放白纸打开上下压纸板,将复写纸叠放白纸上平整地夹进竖直面板上平整地夹进竖直面板
(2)
(2)用调节螺脚调重锤尖与底座上锥尖对用调节螺脚调重锤尖与底座上锥尖对正。
以重锤线定正。
以重锤线定YY轴位置后,收重锤放轴位置后,收重锤放面板后。
面板后。
(3)(3)将接球板装入竖直轨道,升至轨道将接球板装入竖直轨道,升至轨道OO线位,用钢球沿接球板向图纸横划线位,用钢球沿接球板向图纸横划XX轴轴线线(与与YY轴交点为坐标原点轴交点为坐标原点O)O)(4)(4)固定好平抛轨道上定位器。
拉出接固定好平抛轨道上定位器。
拉出接球板定位销拉钮,逐次下降,并依次球板定位销拉钮,逐次下降,并依次从定位器处将钢球快而稳地释放抛出,从定位器处将钢球快而稳地释放抛出,直至最低点,钢球即依次在图纸上打直至最低点,钢球即依次在图纸上打留一系列迹点。
(若改变定位器位置留一系列迹点。
(若改变定位器位置重复上述操作,可打留另一系列迹点)重复上述操作,可打留另一系列迹点)(5)(5)取下图纸,根据一系列迹点,用平滑取下图纸,根据一系列迹点,用平滑曲线画出小球平抛运动轨迹曲线画出小球平抛运动轨迹OOyxA4A3A2A1M4M3M2M1y3五、处理数据五、处理数据11、如何判断平抛运动的轨迹是不是、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线抛物线?
假设轨迹是一条抛物线,则轨迹上各点应满足假设轨迹是一条抛物线,则轨迹上各点应满足y=axy=ax22。
测出轨迹上某点的坐标。
测出轨迹上某点的坐标(xx、yy),带入,带入y=axy=ax22中求出中求出aa,就可知道代表这个轨迹的可能,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。
关系式;再测几个点的坐标代入验证。
22、怎样计算平抛物体的初速度?
、怎样计算平抛物体的初速度?
水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由落体运动平抛运动的两个分运动为:
平抛运动的两个分运动为:
OOyxv0v0=x测出轨迹上某一点的坐测出轨迹上某一点的坐标标(x、y)代入可求出代入可求出v0P(x,y)例例11、在做、在做“研究平抛运动研究平抛运动”实验中应采实验中应采取下列哪些措施可减小误差?
()取下列哪些措施可减小误差?
()AA斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑BB斜槽水平部分轨道必须水平斜槽水平部分轨道必须水平CC每次要平衡摩擦力每次要平衡摩擦力DD小球每次应从斜槽上同一高度释放小球每次应从斜槽上同一高度释放BD六、典例精析六、典例精析例2、(03年年上上海海14)在在研研究究平平抛抛运运动动时时,小小球球A沿沿轨轨道道滑滑下下,离离开开轨轨道道末末端端(末末端端水水平平)时时撞撞开开轻轻质质接接触触式式开开关关S,被被电电磁磁铁铁吸吸住住的的小小球球B同同时时自自由由下下落落改改变变整整个个装装置置的的高高度度H做做同同样样的的实实验验,发发现现位位于于同同一一高高度度的的A、B两两球球总总是是同同时时落落地地该该实实验验现现象象说说明明了了A球球在离开轨道后在离开轨道后()A.水平方向的分运动是匀速直线运动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竖直方向的分运动是匀速直线运动CABSh电源例例33、如图所示,在、如图所示,在研究平抛运动研究平抛运动的的实验中,描绘得到的平抛物体的轨迹的一实验中,描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分,抛出点的位置没有记录,试根据图部分,抛出点的位置没有记录,试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。
中的数据求出平抛运动的初速度。
h1h2ssABC物体在物体在ABAB段和段和BCBC段运动的段运动的时间必相等,则有时间必相等,则有:
解析解析:
在轨迹上在轨迹上ABCABC三个点是水三个点是水平间距相等的,故有:
平间距相等的,故有:
例例44、在研究平抛物体运动的实验中,用一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,小方格的边张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长长L=2.5cmL=2.5cm。
若小球在平抛运动途中的几个。
若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的位置如图中的aa、bb、cc、dd所示,则小球平所示,则小球平抛的初速度的计算式为抛的初速度的计算式为vv00=_=_(用(用LL、gg表示),其值是表示),其值是_abcd1m/s
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- 实验 研究 运动
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