、實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)

1、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義高中物理高中物理必修必修2人教版人教版3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義目標(biāo)定位目標(biāo)定位1.學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡并驗(yàn)證學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡并驗(yàn)證軌跡是一條拋物線軌跡是一條拋物線2能根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡求平拋運(yùn)動(dòng)的初速度能根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡求平拋運(yùn)動(dòng)的初速度預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義一、實(shí)驗(yàn)原理一、實(shí)驗(yàn)原理想一想想一想描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡有哪些

2、方法？描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡有哪些方法？答案答案描繪軌跡可以采用的方法有斜面小槽法、噴水法和描繪軌跡可以采用的方法有斜面小槽法、噴水法和頻閃照相法頻閃照相法二、二、實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材(以斜面小槽法為例以斜面小槽法為例)斜槽斜槽(帶小球帶小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、_、三角板、鉛筆、三角板、鉛筆、_重垂線重垂線刻度尺刻度尺v0t預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟(以斜面小槽法為例以斜面小槽法為例)1按圖按圖531甲所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽末端水平甲所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽末端水平(

3、小球小球在斜槽末端點(diǎn)恰好靜止在斜槽末端點(diǎn)恰好靜止)圖圖531預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義2以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，過(guò)，過(guò)O點(diǎn)點(diǎn)畫出豎直的畫出豎直的y軸和水平的軸和水平的x軸軸3使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，把筆尖放在小球可使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，把筆尖放在小球可能經(jīng)過(guò)的位置上，如果小球運(yùn)動(dòng)中碰到筆尖，就用鉛筆在能經(jīng)過(guò)的位置上，如果小球運(yùn)動(dòng)中碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點(diǎn)用同樣方法，在小球運(yùn)動(dòng)路線上描下若該位置畫上一點(diǎn)用同樣方法，在小球運(yùn)動(dòng)路線上描下若干點(diǎn)干點(diǎn)

4、4將白紙從木板上取下，從將白紙從木板上取下，從O點(diǎn)開(kāi)始通過(guò)畫出的若干點(diǎn)描出點(diǎn)開(kāi)始通過(guò)畫出的若干點(diǎn)描出一條平滑的曲線，如圖乙所示一條平滑的曲線，如圖乙所示預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義二、數(shù)據(jù)處理二、數(shù)據(jù)處理1判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線(1)原理：若平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線，則當(dāng)以拋出點(diǎn)為坐原理：若平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線，則當(dāng)以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系后，軌跡上各點(diǎn)的坐標(biāo)具有標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系后，軌跡上各點(diǎn)的坐標(biāo)具有yax2的關(guān)系，且同一軌跡上的關(guān)系，且同一軌跡上a是一個(gè)特定的值是一個(gè)特定的值(2)

5、驗(yàn)證方法驗(yàn)證方法方法一：代入法方法一：代入法用刻度尺測(cè)量幾個(gè)點(diǎn)的用刻度尺測(cè)量幾個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)，分別代入坐標(biāo)，分別代入yax2中求出中求出常數(shù)常數(shù)a，看計(jì)算得到的，看計(jì)算得到的a值在誤差范圍內(nèi)是否為一常數(shù)值在誤差范圍內(nèi)是否為一常數(shù)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義方法二：圖象法方法二：圖象法建立建立yx2坐標(biāo)系，根據(jù)所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)系，根據(jù)所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值分別坐標(biāo)值分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)計(jì)算出對(duì)應(yīng)y值的值的x2值，在值，在yx2坐標(biāo)系中描點(diǎn)，連接各點(diǎn)坐標(biāo)系中描點(diǎn)，連接各點(diǎn)看是否在一條直線上，并求出該直線的斜率即為看是否在一條直線上，

6、并求出該直線的斜率即為a值值2計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度(1)平拋軌跡完整平拋軌跡完整(即含有拋出點(diǎn)即含有拋出點(diǎn))預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義(2)平拋軌跡殘缺平拋軌跡殘缺(即無(wú)拋出點(diǎn)即無(wú)拋出點(diǎn))圖圖532預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義三、注意事項(xiàng)三、注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(將小球放在斜槽末將小球放在斜槽末端水平部分，若小球靜止，則斜槽末端水平端水平部分，若小球靜止，則斜槽末端水平)2方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固

7、定時(shí)要用重垂線檢查坐標(biāo)方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時(shí)要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直紙豎線是否豎直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坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)上的投影點(diǎn)5小球開(kāi)始滾下的位置高度要適中，以使小球做平拋運(yùn)動(dòng)的小球開(kāi)始滾下的位置高度要適中，以使小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜6在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速度度預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋

8、運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例例1】在在“研究平拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋物體運(yùn)的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡和求物體的平拋初速度實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：動(dòng)軌跡和求物體的平拋初速度實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：A讓小球多次從讓小球多次從_位置上滾下，記下小球運(yùn)動(dòng)途位置上滾下，記下小球運(yùn)動(dòng)途中經(jīng)過(guò)的一系列位置；中經(jīng)過(guò)的一系列位置；B安裝好器材，注意斜槽末端水平和木板豎直，記下小安裝好器材，注意斜槽末端水平和木板豎直，記下小球在斜槽末端時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)球在斜槽末端時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)O和過(guò)和過(guò)O點(diǎn)的豎點(diǎn)的豎直線，檢測(cè)斜槽末端水平的方法是直線，檢測(cè)斜槽末端水平的

9、方法是_C測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用，用v0_算出該算出該小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v0的值，然的值，然后求它們的平均值后求它們的平均值預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義D取下白紙，以取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以過(guò)為原點(diǎn)，以過(guò)O點(diǎn)的豎直線為點(diǎn)的豎直線為y軸，水平線軸，水平線為為x軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_(只排列序號(hào)即可只排列序號(hào)即可)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平

10、拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例例2】某學(xué)生在做某學(xué)生在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中，描出了如圖中，描出了如圖533所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，其中偏差較大的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)，其中偏差較大的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)B出現(xiàn)的原因出現(xiàn)的原因可能是可能是 ()A小球滾下的高度較其他各次高小球滾下的高度較其他各次高B小球滾下的高度較其他各次低小球滾下的高度較其他各次低C小球滾下時(shí)具有一定的初速度小球滾下時(shí)具有一定的初速度D以上說(shuō)法均有可能以上說(shuō)法均有可能答案答案B圖圖533解析解析小球滾下的高度越低，其做平拋運(yùn)

11、動(dòng)的初速度越小球滾下的高度越低，其做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度越小，其軌跡線越陡，越靠近小，其軌跡線越陡，越靠近y軸，所以可能原因?yàn)檩S，所以可能原因?yàn)锽.預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例例3】在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖534所示的裝置，先所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近使小球從斜槽紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口

12、附近使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，再使小球從斜，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離；將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，小球再?gòu)男辈凵?，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，得到痕跡緊靠擋板處由靜止釋放，得到痕跡C.若測(cè)得木板每次移動(dòng)若測(cè)得木板每次移動(dòng)的距離均為的距離均為x10.00 cm.A、B間距離間距離y14.78 cm，B、C間間距離距離y214.58 cm.(g取取9.80 m/s2)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義圖圖5