高中物理 5.3《实验：研究平抛运动》课件3 新人教版必修2.ppt

第五章曲线运动 第三节实验 研究平抛运动 1 能描出平抛运动的轨迹 2 会判断平抛运动的轨迹是抛物线 3 会计算平抛运动的初速度 4 能掌握描迹法 频闪照相法等探究实验的常用方法 2 调整木板 确定坐标原点 用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角 把木板调整到竖直位置 使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近 把小球放在槽口处 用铅笔记下小球在槽口 轨道末端 时球心所在木板上的投影点o o点即为坐标原点 用重锤线画出过坐标原点的竖直线 作为y轴 画出水平向右的x轴 3 描点 将小球从斜槽上某一位置由静止滑下 小球从轨道末端射出 先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值 然后让小球由同一位置自由滚下 在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置 并在坐标纸上记下该点 用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置 测量出oa ab bc的水平距离 对比实验测量结果 若各段距离相等 说明水平方向上的运动是匀速直线运动 4 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示 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 与轨迹交点记为m1 m2 m3 若轨迹是一条抛物线 则各点的y坐标和x坐标应该具有y ax2的形式 a是待定常量 用刻度尺测量某点的x y两个坐标值代入y ax2求出a 再测量其他几个点的x y坐标值 代入y ax2 若都满足这个关系式 则这条曲线是一条抛物线 3 用铅笔找小球经过位置时 就首先选定某一纵坐标 或横坐标 线 仔细观察小球经过该纵 横 坐标线时的位置 然后再用铅笔尖指着这个位置 将小球从斜槽原释放位置放下 看其是否与铅笔正碰 如此重复数次 以找到一个平均位置 这样可以减小实验误差 4 要保证小球都是从斜槽中同一位置由静止滚下 5 确定小球位置的方法还有很多 同学们要掌握课本问题与练习中给出的两种方法 解析 将b球与a球相比较 可以看出在同一时刻 在水平方向上b球与a球在相同位置 说明b球水平方向上与a球的运动是相同的 即b球在水平方向上做匀速直线运动 将b球与c球的运动相比较 在同一时刻b球在竖直方向上的位置与c球是相同的 即在竖直方向上b球与c球的运动是相同的 即在竖直方向上b球做自由落体运动 解析 两钢球同时从同一高度由静止释放 同时离开斜滑道且两钢球的速度相同 钢球1做平抛运动 钢球2沿水平板做匀速直线运动 而平抛运动可以看作两个分运动 水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 解析 从题图中的图象中可以看出小球a b c d位置间的水平距离都是0 20m 由于小球在水平方向做匀速直线运动 于是可知小球从a到b 从b到c 由c到d所用的时间是相等的 设运动时间为t 又由于小球在竖直方向做自由落体运动 加速度为重力加速度g 根据匀变速直线运动的特点 答案 2 0m s 答案 a 1 试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法 提供的实验器材 弹射器 含弹丸 见下图 铁架台 带有夹具 米尺 1 画出实验示意图 2 在安装弹射器时应注意 3 实验中需要测量的量 并在示意图中用字母标出 4 由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等 在实验中采取的方法是 5 计算公式 2 研究平抛运动的规律可以概括为两点 一是水平方向做匀速直线运动 二是竖直方向做自由落体运动 为了研究平抛物体的运动 可做下面的实验 如图所示 用小锤打击弹性金属片 a球水平飞出 同时b球被松开 做自由落体运动 两球同时落到地面 则这两个实验 a 只能说明上述规律中的第一条b 只能说明上述规律中的第二条c 不能说明上述规律中的任何一条d 能同时说明上述两条规律 解析 实验中a球做平抛运动 b球做自由落体运动 而两球同时落地说明a在竖直方向做自由落体运动 不能说明在水平方向的运动情况 故b选项正确 答案 b 3 某同学设计了一个研究平抛运动的实验 实验装置示意图如下图 1 所示 a是一块平面木板 在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽 槽间距离均为d 把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板b上 实验时依次将b板插入a板的各插槽中 每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放 每打完一点后 把b板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移 实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点 如下图 2 所示 1 实验前应对实验装置反复调节 直到 每次让小球从同一位置由静止释放 是为了 2 每次将b板向内侧平移 是为了 解析 此实验是为了描绘平抛运动的轨迹 所以每一次水平从斜槽上滚下应从同一位置滚下 并且保持斜槽末端水平 这样小球才能做平抛运动 而且每次的初速度相同 因为平抛运动可视为两个分运动的合运动 即水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动的合运动 如果每次小球从斜槽滚下做平抛运动时 把b板插入p1 p2 pn这