2019-2020学年新教材高中物理 第2章 抛体运动 第3节 科学探究：平抛运动的特点课件 鲁科版必修第二册

第3节科学探究：平抛运动的特点,要点梳理一、实验目的1.描绘物体做平抛运动的轨迹并分析其特点。2.根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。二、实验器材斜槽、小球、木板、白纸、铅垂线、坐标纸、图钉、刻度尺、铅笔等。,2.用悬挂在槽口的铅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。3.把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点o，再利用铅垂线在纸面上画出通过o点的竖直线。4.将小球从斜槽上合适的位置由静止释放，使小球的运动轨迹大致经过坐标纸的右下角。5.把笔尖放在小球可能经过的位置，如果小球运动中碰到笔尖，用铅笔在坐标纸该位置画上一点，用同样的方法，从同一位置释放小球，在小球运动路线上描下若干点。,五、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)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，那么oa22l、oa33l、。过a1、a2、a3、向下作垂线，与轨迹的交点记为m1、m2、m3、,(2)设轨迹是一条抛物线，则m1、m2、m3各点的y坐标与x坐标应该具有的形式为yax2，a是常量。(3)用刻度尺测量某点的x、y两个坐标，代入yax2中，求出常量a。(4)测量其他几个点的x、y坐标，代入上式，看由各点坐标求出的a值是否相等。如果在误差允许范围内相等，就说明该曲线为抛物线。,2.计算平抛物体的初速度,六、注意事项1.做实验时必须调整斜槽末端的切线沿水平方向(判断斜槽末端是否水平的方法：将小球放到斜槽末端任一位置，均不滚动)。2.方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。4.坐标原点不能是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。5.小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。6.在轨迹上选取离坐标原点o点较远的一些点来计算初速度。,七、误差分析1.实验时斜槽末端没有水平，使得小球离开斜槽后不做平抛运动。2.描点不准确。3.在轨迹上量取某点坐标(x，y)时出现误差。,实验原理和实验操作,核心要点,例1在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：a.让小钢球多次从_位置上滚下，记下小球运动途中经过的一系列位置b.安装好器材，注意斜槽末端水平和木板竖直，记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点o和过o点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是_。,c.测出曲线上某点的坐标x、y，用v0_算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值d.取下白纸，以o为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹请把上述步骤补充完整，并排出合理的顺序是_(只排列序号即可)。,针对训练1(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的有_。a.游标卡尺b.秒表c.坐标纸d.天平e.弹簧测力计f.重垂线(2)(多选)实验中，下列说法正确的是_。a.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下b.斜槽轨道必须光滑c.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些d.斜槽轨道末端可以不水平,(3)(多选)引起实验结果偏差较大的原因可能是_。a.安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平b.确定oy轴时，没有用重垂线c.斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦d.空气阻力对小球运动有较大影响解析(1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用重垂线确定坐标轴的y轴。故c、f是需要的。(2)使小球从斜槽上同一位置滚下，才能保证每次的轨迹相同，a正确；斜槽没必要必须光滑，只要能使小球飞出的初速度相同即可，b错误；实验中记录的点越多，轨迹越精确，c正确；斜槽末端必须水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，d错误。,(3)小球从斜槽末端飞出时，斜槽切线不水平，y轴方向不沿竖直方向，空气阻力对小球运动有较大影响，都会影响小球的运动轨迹或计数点的坐标值，从而引起较大的实验误差，而斜槽不绝对光滑只会影响小球平抛的初速度大小，不会影响实验结果偏差大小，故a、b、d正确。答案(1)c、f(2)ac(3)abd,实验数据处理,例2某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已经标出，则：,核心要点,(1)小球平抛运动的初速度v0_(g取10m/s2)。(2)开始做平抛运动的位置坐标x_，y_。,因此从平抛起点到0点时间为：ttt0.15s0.1s0.05s因此从开始到0点水平方向上的位移为：x1v0t2m/s0.05s0.1m10cm，竖直方向上的位移：,所以开始做平抛运动的位置坐标为：x10cm，y1.25cm。答案(1)2m/s(2)10cm1.25cm,针对训练2在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中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_。