【優(yōu)品】高中物理人教版必修2 第5章第3節(jié)實驗：研究平拋運動 課件5

1、第五章 曲線運動人教版 必修2第3節(jié) 實驗：研究平拋運動學會用實驗的方法描繪平拋運動的軌跡.會判斷平拋運動的軌跡是拋物線會根據(jù)平拋運動的軌跡計算平拋運動的初速度.掌握描跡法、頻閃照相法等探究實驗的常用方法學習目標1 描跡法 頻閃照相法2x、y兩個坐標 常數(shù)a yax23v0t知識儲備一、描繪平拋運動的軌跡二、判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線三、計算平拋運動的初速度學習探究斜槽、小球、方木板、圖釘、刻度尺、鉛垂線、鉛筆、坐標紙、鐵架臺1實驗器材2實驗步驟(1)按圖所示安裝實驗裝置，使斜槽末 端(小球在斜槽末端點恰好靜止)(2)以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標原點O，過O 點畫出豎直的y軸和水平

2、的x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 球可能經(jīng)過的位置上，如果小球運動中碰到筆尖， 就 用鉛筆在該位置畫上一點用同樣方法，在小球運動 路線上描下若干點(4)將白紙從木板上取下，從O點開始通過畫出的若干點描 出一條平滑的曲線，如圖所示水平點擊觀看視頻一、描繪平拋運動的軌跡(1)實驗中必須調整斜槽末端的切線水平(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)3注意事項(2)方木板必須處于豎直平面內，固定時要用鉛垂線檢查坐標紙豎 線是否豎直.(3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放(4)坐標原點不是槽口的端點，應是小球出槽口時球心在木板上的投影點(5)小球開始

3、滾下的位置高度要適中，以使小球做平拋運動的軌跡由 坐標紙的左上角一直到達右下角為宜如圖所示，倒置的飲料瓶內裝著水，瓶塞內插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細的硬管作為噴嘴4噴水法水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡設法將它描在其后的紙上，進行分析處理點擊觀看視頻數(shù)碼相機每秒拍下小球做平拋運動時的十幾幀或幾十幀照片，將照片上不同時刻的小球的位置連成平滑曲線便得到了小球的運動軌跡如圖所示5頻閃照相法返回1原理：若平拋運動的軌跡是拋物線，則當以拋出點為坐標原點，建立直角坐標系后，軌跡上各點的坐標應具有yax2的關系，而且同一軌跡a是一個特定的值2驗

4、證方法：方法一代入法：用刻度尺測量幾個點的x、y兩個坐標，分別代入yax2中求出常量a，看計算得到的a值在誤差允許的范圍內是否是一個常數(shù)方法二圖象法：建立yx2坐標系，根據(jù)所測量的各個點的x、y坐標值分別計算出對應的y值和x2值，在yx2坐標系中描點，連接各點看是否在一條直線上，并求出該直線的斜率即為a值返回二、判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線1平拋軌跡完整(即含有拋出點)在軌跡上任取一點，測出該點離原點的水平位移x及豎直位移y，就可求出初速度v0.因xv0t，y gt2，故 .計算平拋運動的初速度可以分為兩種情況2平拋軌跡殘缺(即無拋出點)在軌跡上任取三點A、B、C(如圖所示)，使A、B間及B

5、、C間的水平距離相等，由平拋運動的規(guī)律可知A、B間與B、C間所用時間相等，設為t，則：hhBChABgt2，所以 ；所以初速度：返回三、計算平拋運動的初速度例1在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A讓小球多次從_釋放，在一張印有小方格的紙上記下小球經(jīng)過的一系列位置，如圖中a、b、c、d所示B按圖安裝好器材，注意_，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線C取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡.(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上(2)上述實驗步驟的合理順序是_同一位置靜止返回斜槽末端切線水平BAC每次平

6、拋的初速度大小相同保證平拋的初速度水平典例精析例1在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：(3)已知圖中小方格的邊長L1.25 cm，則小球平拋的初速度為v0_(用L、g表示)，其值是_(取g9.8 m/s2)(4)b點的速度vb_.(用L、g表示)解析(3)根據(jù)水平方向的勻速運動根據(jù)豎直方向的勻加速運動聯(lián)立解得(4)根據(jù)運動的合成和分解根據(jù)豎直方向勻加速直線運動聯(lián)立解得返回例2 在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球不同時刻在空中所通過的位置，實驗時用了如圖所示的裝置先將斜槽軌道的末端調整至水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復寫紙將該木板豎

7、直立于水平地面上，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痕跡A；將木板向遠離槽口方向平移距離x，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B；又將木板再向遠離槽口方向平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C，若測得木板每次移動距離x10.00 cm，A、B間距離y15.02 cm，B、C間距離y214.82 cm.請回答下列問題：(g取9.8 m/s2)(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？(1)為了保證小球每次做平拋運動的初速度相同重復運動解析例2 若測得木板每次移動距離x10.00 cm，A、B間距離y15.0

8、2 cm，B、C間距離y214.82 cm.請回答下列問題：(g取9.8 m/s2)(2)根據(jù)以上直接測量的物理量求得小球初速度的表 達式為v0_(用題中所給字母表示)水平方向：勻速豎直方向：勻加(3)小球初速度的測量值 為_m/s.返回初速不同1在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用如圖所示的各種裝置圖,則以下操作合理的是()A選用裝置圖甲研究平拋物體的豎直分運動時，應該用眼睛看A、B兩球是否同時落地B選用裝置圖乙并要獲得穩(wěn)定的細水柱顯示出平拋運動的軌跡，豎直管上端A一定要低于水面C選用裝置圖丙并要獲得鋼球做平拋運動的軌跡，每次不一定從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D除上述裝置外，還可以用數(shù)碼照相機

9、拍攝鋼球做平拋運動時每秒15幀的錄像以獲得平拋運動的軌跡BD運動太快，時間很短眼睛反應不過來用耳朵聽低于水面初速度不變兩管口的壓強差不變描方格圖的方法等同于自我檢測利用平拋運動2試根據(jù)平拋運動原理設計測量彈射器彈丸出射初速度的實驗方法提供的實驗器材有：彈射器(含彈丸，如圖所示)、鐵架臺(帶有夾具)、米尺(1)畫出實驗示意圖(2)在安裝彈射器時應注意：_(3)實驗中需要測量的物理量(在畫出的示意圖中用字母標出)： _. _. (4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是_彈射器應固定,彈射器發(fā)射方向應保持水平彈丸射出的水平距離x和彈射器與水平地面的高度差h.(5)計算公式為_在h不變的情況下多次實驗，取x的平均值