高中物理人教版 (新课标)必修23.实验：研究平抛运动…教学ppt课件

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1、定义：以一定的水平初速度将物体抛出，物体只在重力作用下所作的运动叫做平抛运动。
2、条件：（1）水平速度v0 （2）只受重力
3、运动性质：（1）平抛运动在水平方向是匀速直线运动。 （2）平抛运动在竖直方向是自由落体运动。
如何描绘平抛运动的轨迹？
又如何通过轨迹求解平抛物体初速度呢？
1．用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。 2．由运动轨迹求平抛物体的初速度。
斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，有孔的卡片，刻度尺，重垂线。
平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描点法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。
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斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。
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。然后把重垂线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。
3.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。
4．描绘运动轨迹：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下滑，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。
5.计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，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。
用公式x＝v0t和y＝gt2/2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。
在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。
1．斜槽末端的切线必须水平。
2．方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。
3．坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点。
4.如果是用白纸，则应以小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重垂线，先根据重垂线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。
5.每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始滚下。
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。
例1.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是 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．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F．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. 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 [ ]A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平B. 进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放C. 小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量
2、求解平抛运动的初速度
（1）已知轨迹和抛出点：
（2）已知一部分轨迹和一个坐标轴不知抛出点：
可以求出抛出点坐标：先求出A点的竖直方向的速度，再求出从抛出点到A点的时间，进而求出从抛出点到O点的时间，即可求出抛出点的坐标。
例：已知O、A、B是抛物线上的三点，O是坐标原点但不是抛出点，A(20,10)，B(40,30)，求平抛初速度和抛出点坐标。
答案：初速度：2m/s抛出点坐标:（-10cm,-1.25cm）