优化方案必修2第五章第三节实验研究平抛运动ppt课件

1、随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动第三节第三节 实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动学习目标：学习目标：1.1.学会描绘平抛运动轨迹的学会描绘平抛运动轨迹的 方法方法. . 2. 2.根据运动轨迹求平抛物体根据运动轨迹求平抛物体 的初速度的初速度. .重点难点：重点难点：1.1.描绘小球做平抛运动的轨描绘小球做平抛运动的轨 迹迹. . 2. 2.结合两个方向上的分运动，结合两个方向上的分运动， 对实验数据进行处理对实验数据进行处理. .易错问题：

2、误认为斜槽末端为抛出点易错问题：误认为斜槽末端为抛出点. .随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动一、实验目的一、实验目的1.用描迹法描出平抛物体的运动轨迹；用描迹法描出平抛物体的运动轨迹；2.根据运动轨迹求出平抛物体的初速度根据运动轨迹求出平抛物体的初速度.基础知识梳理基础知识梳理随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动0 xv t 212ygt 二、实验原理二、实验原理物体的平抛运动可以看作是两个分运动的合成：一物体的平抛运动可以看作是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其

3、速度等于平抛物个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体运动的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运体运动的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动动.利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时经利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时经过的若干不同位置，然后描出运动轨迹，建立坐标过的若干不同位置，然后描出运动轨迹，建立坐标系，测出曲线上任一点的坐标系，测出曲线上任一点的坐标x和和y,利用公式利用公式 和和 ，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度的初速度.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动三、

4、实验器材三、实验器材斜槽、白纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、斜槽、白纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台细线、三角板、铅笔、铁架台.四、实验步骤四、实验步骤1.安装调整斜槽安装调整斜槽将白纸用图钉钉在竖直的木板的左上角如图将白纸用图钉钉在竖直的木板的左上角如图5-3-1所示），用平衡法调整斜槽末端水平，直到将小球所示），用平衡法调整斜槽末端水平，直到将小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直轨轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直轨道上的任意位置静止即可道上的任意位置静止即可.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章

5、章曲曲线线运运动动调整木板，确定坐标原点调整木板，确定坐标原点图图5-3-12.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并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运动轨迹所在平面平行靠近，把使木板平面与小球运动轨迹所在平面平行靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点木板上的水平投影点O O，用铅笔在纸上把这个点记，用铅笔在纸上把这个点记下来，下来，O O点即为坐标原点，再利用重垂线画出通过点即为坐标原点，再利

6、用重垂线画出通过O O点的竖直线点的竖直线. .随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动3.3.描点：使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水描点：使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动平槽后做平抛运动. .先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹, ,然后使小球从同一位置无初速度滚下然后使小球从同一位置无初速度滚下, ,把笔尖放在粗略把笔尖放在粗略确定的位置处确定的位置处, ,如果小球运动中碰到笔尖如果小球运动中碰到笔尖, ,用铅笔在该位用铅笔在该位置记下这一点置记下这一点, ,用同样方法用同样方法,

7、,在小球运动路线上描下若干在小球运动路线上描下若干点点. .4.4.描绘平抛运动的轨迹描绘平抛运动的轨迹: :取下白纸取下白纸, ,将纸上记下的一系列将纸上记下的一系列点点, ,用平滑曲线连起来用平滑曲线连起来, ,即得到小球平抛运动的轨迹即得到小球平抛运动的轨迹. .随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动核心要点突破核心要点突破一、研究平抛运动时的注意事项和误差分析一、研究平抛运动时的注意事项和误差分析1.本卷须知本卷须知（1实验中必须调整斜槽末端的切线水平检验是实验中必须调整斜槽末端的切线水平检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平

8、部分，将否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向）向）.（2方木板必须处于竖直平面内方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直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由静止滚下小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动（4 4坐标原点即小球平抛的起点不是槽口的端点坐标原点即小球平抛的起点不是槽口的端点, ,应应是小球在槽口时球心在木板上的投影点是小球在槽

9、口时球心在木板上的投影点. .（5 5小球开始滚下的位置高度要适中小球开始滚下的位置高度要适中, ,以使小球平抛以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜. . 2.2.误差分析误差分析（1 1安装斜槽时，其末端不水平安装斜槽时，其末端不水平. .（2 2小球做平抛运动受空气阻力影响，宜用密度大小球做平抛运动受空气阻力影响，宜用密度大的金属小球的金属小球. .（3 3小球每次滚下的初位置不尽相同小球每次滚下的初位置不尽相同. .（4 4建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点标原点. .随堂

10、达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动二、数据处理二、数据处理1.1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图如图5-3-25-3-2所示，在所示，在x x轴上作出等距离的几个点轴上作出等距离的几个点A1A1、A2A2、A3A3、，把线段，把线段OA1OA1的长度记为的长度记为l l，则，则OA2=2lOA2=2l，OA3=3lOA3=3l，由由A1A1、A2A2、A3A3、向下作垂线，其与轨迹交点分别记向下作垂线，其与轨迹交点分别记为为M1M1、M2M2、M3M3、若轨迹是一条抛物线，则各点的若轨迹是一条抛物线，则各点

11、的y y坐坐标和标和x x坐标之间应该具有坐标之间应该具有y=ax2y=ax2的关系的关系a a是待定常量），是待定常量），用刻度尺测量某点的用刻度尺测量某点的x x、y y两个坐标值代入两个坐标值代入y=ax2y=ax2求出求出a.a.再测量其他几个点的再测量其他几个点的x x、y y坐标值，代入坐标值，代入y=ax2y=ax2，若在误，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线线. .随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动2.2.计算平抛物体的初速度计算平抛物体的初速度（1 1在

12、轨迹曲线上任取几点如在轨迹曲线上任取几点如A A、B B、C C、D D）. .（2 2用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x x和和y.y.（3 3根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动x=v0tx=v0t及竖直方向上是自由落体运动（及竖直方向上是自由落体运动（ ）, ,分分别计算出小球的初速度别计算出小球的初速度v0,v0,最后计算小球的初速度最后计算小球的初速度v0v0的的平均值平均值. .212ygt 图图5-3-25-3-2随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动

13、特别提醒特别提醒1.1.计算初速度时计算初速度时, ,要在平抛运动轨迹上选取要在平抛运动轨迹上选取距距O O点远些的点点远些的点, ,以使结果更准确以使结果更准确. .2.2.利用以上方法确定利用以上方法确定v0v0时时, ,要以坐标原点为要以坐标原点为出发点出发点. .特别提醒特别提醒随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动三、研究平抛运动的其他方法三、研究平抛运动的其他方法1.1.对比实验法对比实验法实验装置如图实验装置如图5-3-35-3-3所示所示. .（1 1研究水平方向上的分运动的性质研究水平方向上的分运动的性质. .图图5-3-

14、35-3-3随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动把两个小铁珠分别吸在电磁铁把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、D上，切断电上，切断电源，使两个小铁珠以相同的初速度分别从轨道源，使两个小铁珠以相同的初速度分别从轨道A、B同时射出同时射出.同步改变电磁铁同步改变电磁铁C、D与轨道出口水平线之间的与轨道出口水平线之间的高度，多次重复以上步骤高度，多次重复以上步骤.我们看到两个小铁珠每次都发生相碰，因此可以得我们看到两个小铁珠每次都发生相碰，因此可以得出两个小铁珠在水平方向的运动是相同的，即平抛出两个小铁珠在水平方向的运动是相同的，即平抛运动在水平方向

15、上的分运动是匀速直线运动运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动（2研究竖直方向上的分运动的性质研究竖直方向上的分运动的性质.把两个小铁珠分别吸在电磁铁把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、E上，切断电磁上，切断电磁铁铁C的电源，使一只小铁珠从轨道的电源，使一只小铁珠从轨道A射出，并在射出射出，并在射出时碰撞开关时碰撞开关S，使电磁铁，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁珠断电释放它吸着的小铁珠.调整它的位置，让电磁铁调整它的位置，让电磁铁E从从N向向M移动，多次重移动，多次重复以上步骤复以上步骤.我们看到两个小铁珠

16、每次都发生相碰，因此可以得我们看到两个小铁珠每次都发生相碰，因此可以得出两个小铁珠在竖直方向的运动是相同的，即平抛出两个小铁珠在竖直方向的运动是相同的，即平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动2.喷水法喷水法图图5-3-4如图如图5-3-4，倒置的饮料瓶内装着水，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根瓶塞内插着两根两端开口的细管，两端开口的细管，其中一根弯成水平，其中一根弯成水平，加上一个很细的喷嘴加上一个很细的喷嘴.水从喷嘴中射出，在水从喷嘴中射出，在空中形成

17、弯曲的细水柱，空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹它显示了平抛运动的轨迹.将它描在背后的纸上，进行分析处理将它描在背后的纸上，进行分析处理.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动3.频闪照相法频闪照相法频闪照相是指频闪照相是指每隔一定时间每隔一定时间对同一物体进行对同一物体进行一次照相，并将一次照相，并将其位置呈现在其位置呈现在同一张底片上的同一张底片上的技术技术.它可以精确它可以精确描述物体的运动情况，描述物体的运动情况，如图如图5-3-5所示所示.图图5-3-5随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第

18、五五章章曲曲线线运运动动（1通过对同一时刻两小球位置的对比可知，在通过对同一时刻两小球位置的对比可知，在任一个相同时间内下落的位移是相等的，即平抛运任一个相同时间内下落的位移是相等的，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动动的竖直分运动是自由落体运动.（2测量相邻像间的水平距离，结果发现任意两测量相邻像间的水平距离，结果发现任意两个相邻的像间水平距离相等，说明平抛运动在水平个相邻的像间水平距离相等，说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动方向的分运动是匀速直线运动.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动课堂互动讲练课堂互动讲练对器材的安装

19、和实验操作的考查对器材的安装和实验操作的考查 在做在做“研究平抛运动实验时，下列说法研究平抛运动实验时，下列说法正确的是（正确的是（ ）A.安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直竖直B.安装有斜槽的木板时，要注意小球不和木板安装有斜槽的木板时，要注意小球不和木板发生摩擦发生摩擦C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律抛运动的规律随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动【解

20、析】做本实验必须使斜槽末端切线水平，使木【解析】做本实验必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出坐标轴板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出坐标轴. .小球每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，可保小球每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，可保证小球初速度不变证小球初速度不变. .【答案】【答案】ABCDABCD随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动【点评】（【点评】（1 1应保持斜槽末端的切线水平，钉应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触

21、纸但不接触. .（2 2小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差角到右下角间分布，从而减小测量误差. .随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动根据运动轨迹求初速度根据运动轨迹求初速度 （20192019年北京育才中学高一检测为一小年北京育才中学高一检测为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背球做平抛运动

22、的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为景方格的边长均为5 cm5 cm，如果取，如果取g=10 m/s2g=10 m/s2，那，那么：么：图图5-3-65-3-6随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动（1 1闪光频率是闪光频率是_Hz_Hz；（2 2小球运动中水平分速度的大小是小球运动中水平分速度的大小是_m/s_m/s；（3 3小球经过小球经过B B点的速度大小是点的速度大小是_m/s._m/s.【解析】平抛运动可分解为水平方向的匀速直【解析】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动线运动和竖直方向的自由落体

23、运动.A.A、B B、C C三三点水平间隔相等，故相邻各点的时间间隔相等，点水平间隔相等，故相邻各点的时间间隔相等，设为设为T.T.随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动在竖直方向，在竖直方向，h=gT2,即即(5-3)0.05 m=gT2,解得解得T=0.1 s.故闪光频率故闪光频率 .水平方向上有水平方向上有30.05 m=v0T，故水平分速度故水平分速度 .竖直方向上竖直方向上B点速度为点速度为AC段竖直方向的平段竖直方向的平均速度均速度 . .v0与与vBy合成得合成得B点速度大小为点速度大小为 110ZfHT 00 151 5.m

24、. m/svT530 0522().mm/sByvT 2202 5 ./Byvvm s随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动【点评】遇到根据平抛轨迹或平抛物体闪光照【点评】遇到根据平抛轨迹或平抛物体闪光照片计算初速度时片计算初速度时, ,要注意上方的点不一定是抛出要注意上方的点不一定是抛出点点, ,解决方法是在竖直方向列出解决方法是在竖直方向列出y=aT2y=aT2和水平和水平方向列出方向列出x=v0Tx=v0T求解求解. .【答案】【答案】(1)10 (2)1.5 (3)2.5随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动实验的创新设计实验的创新设计 （20192019年启东中学高一检测试根据平抛运年启东中学高一检测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，见示意法，提供的实验器材：弹射器含弹丸，见示意图图5-3-75-3-7）；铁架台带有夹具）；米尺）；铁架台带有夹具）；米尺. .图图5-3-75-3-7随堂达标自测课堂互动讲练核心要点突破基础知识梳理上上页页下下页页第第五五章章曲曲线线运运动动（1