（2019）新人教版高中物理高一下学期必修第二册第五章第三节实验：研究平抛运动的特点+ppt课件（含视频）.rar

第三节 实验 探究平抛运动的特点平抛运动的特点：平抛运动的特点：水平方向：匀速直线运动水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动竖直方向：自由落体运动 以上特点是我们根据以上特点是我们根据平抛运动的受力特点平抛运动的受力特点分析得到分析得到的，我们能否的，我们能否设计实验设计实验来验证你的结论呢？来验证你的结论呢？我们都知道我们都知道平抛运动的轨迹是抛物线平抛运动的轨迹是抛物线。给你一个平。给你一个平抛运动你能不能准确的抛运动你能不能准确的描绘出其运动轨迹描绘出其运动轨迹？1.1.能够设计能够设计实验实验得到物体做平抛运动的轨迹。得到物体做平抛运动的轨迹。2.会用获得位置的方法确定多个点,并会描绘平抛运动的轨迹.3.3.能够通过对平抛运动轨迹的研究，计算平抛运能够通过对平抛运动轨迹的研究，计算平抛运动物体的初速度。动物体的初速度。（重点）（重点）观察结果观察结果: :两球相撞两球相撞 【实验结论】【实验结论】: :平抛运动水平方向的运动是匀速直线运动。平抛运动水平方向的运动是匀速直线运动。 一、水平方向的运动规律一、水平方向的运动规律 超链接 二、竖直方向的运动规律二、竖直方向的运动规律 【实验结论】：【实验结论】：平抛运动竖直方向的运动平抛运动竖直方向的运动是自由落体运动是自由落体运动 。观察结果观察结果: :两球同时落地两球同时落地1 1、实验原理、实验原理令小球做平抛运动，利用描点法描出小球的运动轨令小球做平抛运动，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。迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上某一点的坐标测出曲线上某一点的坐标x x和和y y，根据重力加速度，根据重力加速度g g的数值，利用公式的数值，利用公式 求出小球飞行时间求出小球飞行时间 ，再利用公式，再利用公式 ，求出小球的水平分速度，求出小球的水平分速度 ，即为小球做平抛运动的初速度。，即为小球做平抛运动的初速度。三、描绘平抛运动的轨迹三、描绘平抛运动的轨迹斜斜槽槽竖直板竖直板白纸和复白纸和复写纸写纸小小球球铅垂铅垂线线2、实验装置：平抛运动演示仪、实验装置：平抛运动演示仪倾斜挡倾斜挡板板底座底座3 3、实验步骤、实验步骤（1 1）将一张将一张白纸和复写纸白纸和复写纸固定在装置的竖直板上固定在装置的竖直板上. .（2 2）安装实验装置安装实验装置, ,使使斜槽末端水平斜槽末端水平. .（3 3）把水平槽末端上把水平槽末端上钢球球心位置投影在白纸上钢球球心位置投影在白纸上O O点点. .（4 4）使钢球从斜槽上使钢球从斜槽上同一位置由静止同一位置由静止滚下滚下, ,上下调节上下调节倾斜挡板倾斜挡板N N, ,使钢球落到上面使钢球落到上面, ,钢球挤压复写纸钢球挤压复写纸, ,在白纸在白纸上留下印迹上留下印迹. .（5 5）上下调节挡板上下调节挡板N N, ,重复步骤重复步骤4,4,在白纸上记录钢球所在白纸上记录钢球所经过的多个位置经过的多个位置. .6 6. .用平滑曲线把这些印迹连接起来用平滑曲线把这些印迹连接起来, ,就得到钢球做平抛就得到钢球做平抛运动的轨迹运动的轨迹. .7 7. .以以O O点为坐标原点点为坐标原点, ,水平方向为水平方向为x x轴轴, ,竖直方向为竖直方向为y y轴轴, ,建立平面直角坐标系建立平面直角坐标系. .8.在钢球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点，在钢球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点，A、 B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x，y)，并记录在表格中，已知，并记录在表格中，已知g值值,求出小球做平抛运求出小球做平抛运动的初速度动的初速度vo，最后算出，最后算出vo的平均值的平均值（1 1）保持斜槽）保持斜槽末端的切线水平末端的切线水平，重垂线检查检查重垂线检查检查平板是否在竖直平面内平板是否在竖直平面内 （2 2）小球每次必须从斜槽上）小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度同一位置无初速度滚滚下，在斜槽上释放小球的下，在斜槽上释放小球的高度应适当高度应适当，使小球以合，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到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。右下角间分布，从而减小测量误差。4.4.注意事项注意事项（3 3）应在轨迹上选取离坐标原点）应在轨迹上选取离坐标原点O O点较远的一些点来计点较远的一些点来计算初速度算初速度. .（4 4）坐标原点（小球做平抛运动的起点）坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是不是槽槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。平投影点。OO坐标原点（平抛起点坐标原点（平抛起点）5.5.误差分析误差分析（1 1）斜槽末端没有调水平斜槽末端没有调水平, ,钢球离开斜槽后不钢球离开斜槽后不做平抛运动做平抛运动. .（2 2）确定钢球运动经过的位置时不准确确定钢球运动经过的位置时不准确. .（3 3）测量轨迹上各点坐标时不准确测量轨迹上各点坐标时不准确. .yxOx 4x 3x 2x 1h5 h3h7 hABCD在误差允许的在误差允许的范围内，四段范围内，四段水平位移近似水平位移近似相等；且四段相等；且四段水平位移所用水平位移所用的时间相等。的时间相等。竖直方向竖直方向h=gT2xyxy四、平抛运动的初速度计算四、平抛运动的初速度计算1.1.记住原点记住原点O2.2.没有记住原点没有记住原点,v,v0 0如何求？如何求？xyx1x2y1y2O1.在“探究平抛运动的特点”实验中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()A.保证小球飞出时速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时初速度方向水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线B2.(多选)在做“探究平抛运动的特点”实验时,下列说法正确的是 ( )A.安装有斜槽的木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装有斜槽的木板时,只要注意小球不和木板发生摩擦就可以C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律ACD3 3. .在在做做“研研究究平平抛抛运运动动”的的实实验验时时，让让小小球球多多次次沿沿同同一一轨轨道道运运动动，通通过过描描点点法法画画出出小小球球做做平平抛抛运运动动的的轨轨迹迹，为为了了能能较较准准确确地地描描绘绘运运动动轨轨迹迹，下下面面列列出出了了一一些些操操作作要要求求，将将你你认认为为正正确确的的选选项项前前面面的的字字母母填填在在横横线线上上：。：。A A通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平B B每次释放小球的位置必须不同每次释放小球的位置必须不同C C每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球D D记录小球位置用的或凹槽每次记录小球位置用的或凹槽每次 必须严格地等距离下降必须严格地等距离下降E E小球运动时不应与木板上的白纸接触小球运动时不应与木板上的白纸接触F F将将球球的的位位置置记记录录在在纸纸上上后后，取取下下纸纸，用用直直尺尺将将点点连连成折线成折线 ACEACE4 4. .在在研研究究平平抛抛物物体体运运动动的的实实验验中中，用用一一张张印印有有小小方方格格的的纸纸记记录录轨轨迹迹，小小方方格格的的边边长长l1.25cm，若若小小球球在在平平抛抛运运动动中中先先后后经经过过的的几几个个位位置置如如图图中中的的a a、b b、c c、d d所所示示，则则小小球球平平抛抛的的初初速速度度的的计计算算式式为为v v0 0( (用用l、g表表示示)，其其值值是是_ (g取取9.8ms2)。0.70m/s0.70m/sd da ab bc c解析：解析： 由平抛运动规律由平抛运动规律y=gTy=gT 2 2= = lx=vx=v0 0 T T v v0 0 = =代入数据代入数据 l = = 1.25cm=1.25cm=得到得到 v v0 0 =0.70m/s=0.70m/s 5 5如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分法获得的相片的一部分, ,图中背景方格的边长为图中背景方格的边长为5cm5cm，g=10m/sg=10m/s2 2，则，则（1 1）小球平抛的初速度）小球平抛的初速度v v0 0= = m/sm/s（2 2）闪光频率）闪光频率f=f= HzHz（3 3）小球过）小球过A A点的速率点的速率v vA A= = m/sm/sABC解析：解析： 由自由落体运动规律，由自由落体运动规律，y=gty=gt 2 2=2=2 0.05=0.1m0.05=0.1mt=0.1st=0.1s f=10Hzf=10Hzx=vx=v0 0 t t v v0 0 =x/t=3=x/t=3 0.05/0.1m/s=1.5m/s0.05/0.1m/s=1.5m/sv vByBy =(y=(y1 1+y+y2 2)/2t)/2t = = 8 8 0.05/0.2m/s=2m/s0.05/0.2m/s=2m/sv vAyAy = = v vByBy gtgt = = 2 2 m/s-1m/s-1 m/s=1m/sm/s=1m/sv vA A2 2 = = v vAyAy2 2 + + v v0 02 2v vA A=1.8m/s=1.8m/s在误差允许范围内在误差允许范围内, ,四段位移近似相四段位移近似相等等四段位移所用时四段位移所用时间相等间相等在水平方向在水平方向, ,相等相等时间内的位移相等时间内的位移相等 平抛运动在水平方平抛运动在水平方向的分运动是匀速向的分运动是匀速直线运动直线运动平抛运动可分解为水平方平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动方向的自由落体运动1.1.在在“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的( ( ) ) A.A.秒表秒表 B.B.天平天平 C.C.重垂线重垂线 D.D.测力计测力计 C C 2.2.下列哪些因素会使本实验的误差增大（下列哪些因素会使本实验的误差增大（ ）A A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C C安装斜槽时其末端不水平安装斜槽时其末端不水平D D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点计算的点离原点O O较远较远BCBC 3.3.在在“研究平抛运动研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动实验中，某同学只记录了小球运动途中的途中的A A、B B、C C三点的位置，取三点的位置，取A A点为坐标原点，则各点的点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当位置坐标如图所示，当g g1010 m/sm/s2 2时，下列说法正确的是时，下列说法正确的是 （ ）A.A.小球抛出点的位置坐标是小球抛出点的位置坐标是(0(0，0)0)B.B.小球抛出点的位置坐标是小球抛出点的位置坐标是(-10(-10，-5)-5)C.C.小球平抛初速度为小球平抛初速度为2m/s2m/s D.D.小球平抛初速度为小球平抛初速度为1m/s1m/sBDBD 不论去往何方，身后永远有不变的祝福，凝注的眼光母校用宽大的胸怀包容我们，等待我们，期许我们。