2018_2019学年高中物理第一章抛体运动3课时2实验：研究平抛运动课件教科版.pptx

1、课时2实验：研究平抛运动,第一章3平抛运动,学习目标,1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹. 2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线. 3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.,内容索引,题型演练 学以致用 实训演练,达标检测 检测评价 达标过关,技能储备 明确原理 提炼方法,技能储备,一、描绘平抛运动的轨迹 1.实验原理 用 法得到物体做平抛运动的轨迹. 2.实验器材(以斜槽轨道实验为例) 斜槽、小球、 、图钉、 、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台.,描迹,方木板,刻度尺,3.实验步骤 (1)按图1甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止). (2)固定木板上的坐标纸，

2、使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向. (3)以斜槽水平末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.,图1,(4)使小球从斜槽上 位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法，在小球运动路线上描下若干点. (5)将坐标纸从木板上取下，从O点开始通过画出的若干点描出一条_ 的曲线，如图乙所示. 4.注意事项 (1)实验中必须调整斜槽末端的切线 (将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平).,同一,平滑,水平,(2)方木板必须处于 平面内，固定时要用

3、铅垂线检查坐标纸竖线是否 . (3)小球每次必须从斜槽上 位置由静止释放. (4)坐标原点不是槽口的端点，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.,竖直,同一,竖直,二、数据处理 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 方法一公式法 (1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点，建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标应具有y 的关系，而且同一轨迹a是一个确定的值. (2)验证方法 用刻度尺测量几个点的x、y两个坐标，分别代入yax2中求出常量a，看计算得到的a值在误差允许的范围内是否是一个常

4、数.,ax2,方法二图像法 建立yx2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应的y值和x2值，在yx2坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值. 2.计算初速度 在小球平抛运动轨迹上任取一点，用刻度尺测出它的坐标(x，y)，利用 公式y_和x ，求出小球做平抛运动的初速度v0(g已知)，多求几个点然后求出v0的平均值.,v0t,题型演练,例1在“研究平抛物体的运动”的实验中： (1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线沿水平方向，检查方法是_.,一、平抛运动实验的原理与实验操作,答案,将小球放置在槽口处轨道上，小球能保持静止,解析斜槽末端水平

5、时，小球在斜槽末端处于平衡状态，放在槽口能静止不动.,解析,(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用_来确定的.,铅垂线,解析用铅垂线来确定竖直线最准确.,(3)某同学建立的直角坐标系如图2所示，设他在安装实验装置和其他操作时准确无误，只有一处失误，即是_ _.,答案,坐标原点应该是小球在槽口时球心在 白纸上的水平投影点,图2,解析描绘小球的运动轨迹的起始位置时应描绘球心的位置，因此坐标原点应在平抛起点的球心位置，即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点.,解析,(4)该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为(x，y)，则初速度

6、的测量值为 _，测量值比真实值要_(选填“偏大”“偏小”或“不变”).,答案,偏大,解析,计算平抛运动的初速度可以分为两种情况 (1)平抛轨迹完整(即含有抛出点) 在轨迹上任取一点，测出该点离坐标原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度v0.,二、计算平抛运动的初速度,(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点) 在轨迹上任取三点A、B、C(如图3所示)，使A、B间及B、C间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，则 hhBChABgt2,图3,例2某同学在做“研究平抛运动”实验时得到了如图4所示的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则： (1)小球平

7、抛的初速度为_m/s.(g取10 m/s2),答案,解析由平抛运动公式，在x轴方向上xabv0T，在竖直方向上hbchabgT2，代入数据解得T0.1 s，v02 m/s.,图4,2,解析,(2)小球运动到b点时速度大小vb_，方向_.,答案,2.5 m/s,解析,与x轴方向夹角为37,(3)小球抛出点的位置坐标x_cm，y_cm.,10,1.25,答案,解析,根据平抛运动轨迹测定初速度时，不要随便把题目所提供的第一个记录点当成平抛运动的抛出点.可利用自由落体运动在竖直方向上连续相同时间内下落高度之比为135的关系来判断第一个记录点是否为抛出点，若不是，只能由hgT2求出时间间隔.,例3某同学

8、设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图5甲所示，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(图中P0P0、P1P1、)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中， 每次让小球从斜轨道的同一位置由 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 距离d.实验得到小球在白纸上打下 的若干痕迹点，如图乙所示.,三、创新实验设计,图5,(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_.,答案,解析,答案见解析,解析本实验把小球通过的水平相等位移(即槽间距离 d)，巧妙转化为题图中x轴

9、上通过相同的位移(即向纸内 侧平移距离d)，而竖直方向确定的落点为竖直位置，因 而可画出平抛运动的轨迹. 根据实验设计方案，实验前应对实验装置进行调节，使斜轨道末端切线水平，以保证小球飞出时的速度沿水平方向，小球做平抛运动.每次让小球从同一位置由静止释放的目的是使小球每次做平抛运动的初速度相同，轨迹相同.,(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了_.,答案,解析,答案见解析,解析每次将B板向内侧平移距离d是为了保持记录纸上每两点之间的水平距离相同.,(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹.,答案,解析,答案见解析,解析如图所示(注意要用平滑的曲线连接).,1.本实验中，把小球的平抛运动的轨迹由

10、纸面内转换到垂直纸面的平面内. 2.B板每向右平移距离d，同时向纸面内侧平移距离d，使转换具有等效性.,达标检测,1.(实验操作)(多选)在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法正确的是 A.安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直 B.安装斜槽和木板时，只需注意小球不和木板发生摩擦 C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放 D.实验的目的是描绘出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律,解析安装斜槽和木板时，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小球的运动轨迹，A正确，B错误； 小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球初速度不变，C正确； 由实验目的可知，D正

11、确.,答案,解析,1,2,3,2.(实验方案设计)(多选)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图6所示的各种装置图，则以下操作合理的是 A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直 分运动时，应该用眼睛看A、B两球 是否同时落地 B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱 显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一 位置由静止释放钢球 D.除上述装置外，还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片 以获得平抛运动的轨迹,答案,解析,图6,1,2,3,解析小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛看很难准确判断出小球落地的先后顺序，

12、应听声音，选项A错误； 竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压强，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确； 只有每次从同一位置由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误； 获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法，同样可以获得平抛运动的轨迹，选项D正确.,1,2,3,3.(实验操作及速度的计算)如图7所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： A.让小球多次从_释放，在一张印有小方 格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、 c、d所示. B.安装好器材，注意_，记下平抛初 位置O点和过O点的水平线与竖直线. C.取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为 y轴建立直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹. (1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上.,答案,图7,同一位置静止,斜槽末端切线水平,解析,1,2,3,解析这种方法，需让小球重复同一个平抛运动