《高中物理（基礎(chǔ)初探+要點歸納+達標測試）第五章 第3節(jié) 研究平拋運動課件 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理（基礎(chǔ)初探+要點歸納+達標測試）第五章 第3節(jié) 研究平拋運動課件 新人教版必修2（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、3實驗:研究平拋運動1.1.用實驗的方法描出平拋運動的軌跡。用實驗的方法描出平拋運動的軌跡。2.2.判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線。判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線。3.3.根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度。根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度。 1.1.利用追蹤法逐點描出小球運動的軌跡。利用追蹤法逐點描出小球運動的軌跡。2.2.建立坐標系，如果軌跡上各點的建立坐標系，如果軌跡上各點的y y坐標與坐標與x x坐標間的關(guān)系具坐標間的關(guān)系具有有y=axy=ax2 2的形式的形式(a(a是一個常量是一個常量) )，則軌跡是一條拋物線。，則軌跡是一條拋物線。3.3.測出軌跡上某點的坐標測出軌跡上某點的坐標x x、y

2、 y，據(jù)，據(jù)x=vx=v0 0t t、y= y= 得初速度得初速度21gt20gvx2y。斜槽、小球、方木板、鐵架臺、坐標紙、圖釘、重垂線、三角斜槽、小球、方木板、鐵架臺、坐標紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺板、鉛筆、刻度尺 一、一、 實驗步驟實驗步驟1.1.安裝調(diào)整：安裝調(diào)整：(1)(1)將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上, , 其末端伸出桌面其末端伸出桌面外外, , 軌道末端切線水平。軌道末端切線水平。(2)(2)用圖釘將坐標紙固定于豎直木板的左用圖釘將坐標紙固定于豎直木板的左上角上角, , 把木板調(diào)整到豎直位置把木板調(diào)整到豎直位置, , 使板面使板

3、面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近。與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近。如圖所示：如圖所示：2.2.建坐標系：把小球放在槽口處建坐標系：把小球放在槽口處, , 用鉛筆記下小球在槽口用鉛筆記下小球在槽口( (軌軌道末端道末端) ) 時球心所在木板上的投影點時球心所在木板上的投影點O, O O, O 點即為坐標原點點即為坐標原點, , 用重垂線畫出過坐標原點的豎直線作為用重垂線畫出過坐標原點的豎直線作為y y軸軸, , 畫出水平向右的畫出水平向右的x x軸。軸。3.3.確定小球位置：確定小球位置：(1)(1)將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下, , 小球從軌道末端射

4、小球從軌道末端射出出, , 先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某一先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某一x x值處的值處的y y值。值。(2)(2)讓小球由同一位置自由滾下讓小球由同一位置自由滾下, , 在粗略確定的位置附近用鉛在粗略確定的位置附近用鉛筆較準確地描出小球通過的位置筆較準確地描出小球通過的位置, , 并在坐標紙上記下該點。并在坐標紙上記下該點。(3)(3)用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置。用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置。4.4.描點得軌跡：取下坐標紙，將坐標紙上記下的一系列點用平描點得軌跡：取下坐標紙，將坐標紙上記下的一系列點用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運動軌跡。滑

5、曲線連起來，即得到小球平拋運動軌跡。 二、數(shù)據(jù)處理二、數(shù)據(jù)處理1.1.判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線: :在在x x軸上作出等距離的幾個點軸上作出等距離的幾個點A A1 1、A A2 2、A A3 3向下作垂線向下作垂線, ,垂線與拋垂線與拋體軌跡的交點記為體軌跡的交點記為M M1 1、M M2 2、M M3 3用刻度尺測量各點的坐標用刻度尺測量各點的坐標(x,y(x,y) )。(1)(1)代數(shù)計算法代數(shù)計算法: :將某點將某點( (如如M M3 3點點) )的坐標的坐標(x,y(x,y) )代入代入y=axy=ax2 2求出常數(shù)求出常數(shù)a,a,再將其他點的坐標代

6、入此關(guān)系式看看等式是否成立再將其他點的坐標代入此關(guān)系式看看等式是否成立, ,若等式對若等式對各點的坐標都近似成立各點的坐標都近似成立, ,則說明所描繪得出的曲線為拋物線。則說明所描繪得出的曲線為拋物線。(2)(2)圖像法圖像法: :建立建立y -xy -x2 2坐標系坐標系, ,根據(jù)所測量的各個點的根據(jù)所測量的各個點的x x坐標值計坐標值計算出對應(yīng)的算出對應(yīng)的x x2 2值值, ,在坐標系中描點在坐標系中描點, ,連接各點看是否在一條直線連接各點看是否在一條直線上上, ,若大致在一條直線上若大致在一條直線上, ,則說明平拋運動的軌跡是拋物線。則說明平拋運動的軌跡是拋物線。2.2.計算初速度計算

7、初速度: :在小球平拋運動軌跡上選取分布均勻的六個在小球平拋運動軌跡上選取分布均勻的六個點點A A、B B、C C、D D、E E、F,F,用刻度尺、三角板測出它們的坐標用刻度尺、三角板測出它們的坐標(x,y(x,y),),并記錄在下面的表格中并記錄在下面的表格中, ,已知已知g g值值, ,利用公式利用公式y(tǒng)= y= 和和x=vx=v0 0t,t,求出小球做平拋運動的初速度求出小球做平拋運動的初速度v v0 0, ,最后算出最后算出v v0 0的平均值。的平均值。21gt2A AB BC CD DE EF Fx/mmx/mmy/mmy/mmv v0 0的平均值的平均值10gvx/ m s2y

8、1.1.安裝斜槽時安裝斜槽時, ,其末端切線不水平其末端切線不水平, ,導(dǎo)致小球離開斜槽后不做平導(dǎo)致小球離開斜槽后不做平拋運動。拋運動。2.2.建立坐標系時建立坐標系時, ,坐標原點的位置確定不準確坐標原點的位置確定不準確, ,導(dǎo)致軌跡上各點導(dǎo)致軌跡上各點的坐標不準確。的坐標不準確。3.3.小球每次自由滾下時起始位置不完全相同小球每次自由滾下時起始位置不完全相同, ,導(dǎo)致軌跡出現(xiàn)誤導(dǎo)致軌跡出現(xiàn)誤差。差。4.4.確定小球運動的位置時不準確確定小球運動的位置時不準確, ,會導(dǎo)致誤差。會導(dǎo)致誤差。5.5.量取軌跡上各點坐標時不準確量取軌跡上各點坐標時不準確, ,會導(dǎo)致誤差。會導(dǎo)致誤差。1.1.實驗中

9、必須調(diào)整斜槽末端的切線水平實驗中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平( (檢驗是否水平的方法檢驗是否水平的方法是是: :將小球放在斜槽末端水平部分將小球放在斜槽末端水平部分, ,將其向兩邊各輕輕撥動一次將其向兩邊各輕輕撥動一次, ,看其是否有明顯的運動傾向看其是否有明顯的運動傾向) )。2.2.方木板必須處于豎直平面內(nèi)方木板必須處于豎直平面內(nèi), ,固定時要用重垂線檢查坐標紙固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直。豎線是否豎直。3.3.小球每次必須從斜槽上同一位置滾下。小球每次必須從斜槽上同一位置滾下。4.4.坐標原點不是槽口的端點坐標原點不是槽口的端點, ,應(yīng)是小球出槽口時球心在木板上應(yīng)是小球出槽口時球

10、心在木板上的投影點。的投影點。5.5.小球開始滾下的位置高度要適中小球開始滾下的位置高度要適中, ,以使小球平拋運動的軌跡以使小球平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜。由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜。6.6.在軌跡上選取離坐標原點在軌跡上選取離坐標原點O O點較遠的一些點來計算初速度。點較遠的一些點來計算初速度。熱點熱點1 1 實驗儀器與實驗操作實驗儀器與實驗操作【典例【典例1 1】(1)(1)在做在做“研究平拋運動研究平拋運動”實驗時實驗時, ,除了木板、小球、除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外斜槽、鉛筆、圖釘之外, ,下列器材中還需要的是下列器材中還需要的是。A.A.游標

11、卡尺游標卡尺B.B.秒表秒表C.C.坐標紙坐標紙D.D.天平天平E.E.彈簧測力計彈簧測力計F.F.重垂線重垂線(2)(2)實驗中實驗中, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下B.B.斜槽軌道必須光滑斜槽軌道必須光滑C.C.要使描出的軌跡更好地反映真實運動要使描出的軌跡更好地反映真實運動, ,記錄的點應(yīng)適當多一記錄的點應(yīng)適當多一些些D.D.斜槽軌道末端可以不水平斜槽軌道末端可以不水平【標準解答【標準解答】(1)(1)實驗中需要在坐標紙上記錄小球的位置實驗中需要在坐標紙上記錄小球的位置, ,描描繪小球的

12、運動軌跡繪小球的運動軌跡, ,需要利用重垂線確定坐標軸的需要利用重垂線確定坐標軸的y y軸。故軸。故C C、F F是需要的。是需要的。(2)(2)使小球從斜槽上同一位置滑下使小球從斜槽上同一位置滑下, ,才能保證每次的軌跡相才能保證每次的軌跡相同同,A,A正確。斜槽沒必要必須光滑正確。斜槽沒必要必須光滑, ,只要能使小球滑出的初速度只要能使小球滑出的初速度相同即可相同即可,B,B錯誤。實驗中記錄的點越多錯誤。實驗中記錄的點越多, ,軌跡越精確軌跡越精確,C,C正確。正確。斜槽末端必須水平斜槽末端必須水平, ,才能保證小球離開斜槽后做平拋運動才能保證小球離開斜槽后做平拋運動,D,D錯錯誤。誤。答

13、案答案: :(1)C(1)C、F (2)AF (2)A、C C熱點熱點2 2 實驗操作與數(shù)據(jù)處理實驗操作與數(shù)據(jù)處理【典例【典例2 2】小張同學(xué)采用如圖甲所示的實驗裝置做小張同學(xué)采用如圖甲所示的實驗裝置做“研究平拋研究平拋運動運動”的實驗。的實驗。(1)(1)實驗時下列哪些操作是必須的實驗時下列哪些操作是必須的( (填序號填序號) )。將斜槽軌道的末端調(diào)成水平。將斜槽軌道的末端調(diào)成水平。用天平稱出小球的質(zhì)量。用天平稱出小球的質(zhì)量。每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動。每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動。(2)(2)實驗時小張同學(xué)忘記在白紙上記錄小球拋出點的位置實驗時小張同學(xué)忘記在白紙上記錄

14、小球拋出點的位置, ,于是于是他根據(jù)實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后他根據(jù)實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后, ,在該段曲線上在該段曲線上任取水平距離均為任取水平距離均為xx=20.00cm=20.00cm的三點的三點A A、B B、C,C,如圖乙所示如圖乙所示, ,其其中相鄰兩點間的豎直距離分別為中相鄰兩點間的豎直距離分別為y y1 1=10.00cm,y=10.00cm,y2 2=20.00cm=20.00cm。小球。小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計。請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他運動過程中所受空氣阻力忽略不計。請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計算出小球初速度計算出小球初速度v v0 0= =m/sm/

15、s。(g(g取取10m/s10m/s2 2) )【標準解答【標準解答】(1)(1)為了保證小球離開斜槽時的速度沿水平方為了保證小球離開斜槽時的速度沿水平方向，斜槽的末端要調(diào)整成水平，向，斜槽的末端要調(diào)整成水平，對。該實驗不用測小球的質(zhì)對。該實驗不用測小球的質(zhì)量，量，錯。為了保證小球每次離開斜槽時的速度都相同，每次錯。為了保證小球每次離開斜槽時的速度都相同，每次都要讓小球從斜槽上同一位置由靜止開始運動，都要讓小球從斜槽上同一位置由靜止開始運動，對。對。(2)(2)由于由于x xABAB=x=xBCBC=x=x=20.00 cm=20.00 cm，所以小球從，所以小球從A A運動到運動到B B與從與從B B運運動到動到C C的時間相同，設(shè)此時間為的時間相同，設(shè)此時間為t t。據(jù)。據(jù)y y2 2-y-y1 1=gt=gt2 2 得得t=t= = =0.1 s=0.1 s故初速度故初速度v v0 0= =2.00 m/s= =2.00 m/s答案：答案：(1)(1) (2)2.00 (2)2.0021yyg210.00 10 s102x20.00 10 m/st0.1