新人教版實(shí)驗(yàn)五探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)課件（37張）

實(shí)驗(yàn)五探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)【素養(yǎng)目標(biāo)】

1.知道平拋運(yùn)動的特點(diǎn)是初速度水平，只有豎直方向受重力作用.2.知道平拋運(yùn)動軌跡是拋物線，會在實(shí)驗(yàn)中描繪其軌跡.3.會通過描繪的平拋運(yùn)動軌跡計算物體的初速度．必備知識·自主落實(shí)關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破必備知識·自主落實(shí)一、實(shí)驗(yàn)思路由于物體是沿著水平方向拋出的，在運(yùn)動過程中只受到豎直向下的重力作用，因此我們可以嘗試將平拋運(yùn)動分解為水平方向的分運(yùn)動和豎直方向的分運(yùn)動．二、實(shí)驗(yàn)器材1．探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)器材：小錘一個、兩個相同的小鐵球、平拋豎落儀一個．2．探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)器材：斜槽、鋼球、白紙、復(fù)寫紙、鉛垂線、鉛筆、平拋鐵架臺(有背板及水平放置的可上下調(diào)節(jié)的擋板)．三、探究過程1．探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)(1)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動；同時B球被松開，自由下落．A、B兩球同時開始運(yùn)動，觀察兩球哪個先落地．分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)這個實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．(2)分析：仔細(xì)觀察可以得知，不管小鋼球距地面的高度為多大，也不管小錘擊打金屬片的力度多大(小錘擊打金屬片的力度越大，小鋼球A水平拋出的初速度越大)，兩小鋼球每次都是同時落地．說明兩小鋼球在空中運(yùn)動的時間相等，也就說明了做平拋運(yùn)動的物體在豎直方向上的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動．2．探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)(1)按照圖乙所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置．(2)將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上．(3)調(diào)節(jié)斜槽M末端水平．(4)讓鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出后做平拋運(yùn)動．鋼球落到傾斜的擋板上后，就會擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡．(5)上下調(diào)節(jié)擋板N，通過多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置．(6)用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡．(7)根據(jù)軌跡確定水平分運(yùn)動的規(guī)律①根據(jù)實(shí)驗(yàn)1得出的平拋運(yùn)動在豎直方向分運(yùn)動的自由落體運(yùn)動規(guī)律，取“相等的時間間隔”．

四、誤差分析(1)安裝斜槽時，其末端不水平．(2)鋼球做平拋運(yùn)動時受空氣阻力影響．(3)鋼球每次滾下的初位置不相同．(4)建立坐標(biāo)系時，誤將斜槽口在背板上的投影點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)．五、注意事項(xiàng)(1)為了保證實(shí)驗(yàn)精度，必須保證背板處于豎直平面內(nèi)，使平拋軌道的平面靠近板面．(2)安裝斜槽時，其末端切線水平．(3)小球每次必須從斜槽上同位置由靜止?jié)L下．(4)坐標(biāo)原點(diǎn)：坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)．應(yīng)是小球出槽口時球心在背板上的投影點(diǎn)．關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)例1某同學(xué)用如圖甲、

乙所示裝置研究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)．(1)在圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動，同時B球被釋放，做自由落體運(yùn)動．分別改變鋼球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩個鋼球總是同時落地，該現(xiàn)象說明_______________________________________．做平拋運(yùn)動的物體，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動

解析：A、B球從同一高度同時開始運(yùn)動，同時落地，說明A球在豎直方向的運(yùn)動與B球在豎直方向的運(yùn)動相同，即做平拋運(yùn)動的物體，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動；(2)在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，鋼球從斜槽M上釋放，鋼球飛出后做平拋運(yùn)動．在裝置中有一個水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N，鋼球飛出后落在擋板上．實(shí)驗(yàn)前，先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上．鋼球落到擋板上后，就會擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡．上下調(diào)節(jié)擋板，多次實(shí)驗(yàn)，就會在白紙上記錄鋼球運(yùn)動軌跡上的多個位置．最后用平滑曲線將這些印跡連接起來，就可得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡．圖丙即為得到的一條軌跡，取拋出點(diǎn)O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，在軌跡上取A、B、C三個點(diǎn)，O、A、B、C相鄰兩點(diǎn)間的水平和豎直距離分別為x1、y1；x2、y2；x3、y3.①本實(shí)驗(yàn)在操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)有_________________________________________________________________.(至少寫出兩條)②根據(jù)圖甲所示實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，取A、B、C三個點(diǎn)時在豎直方向上應(yīng)滿足__________________．若水平方向上滿足__________，則說明_____________________________________________．實(shí)驗(yàn)中要保持斜槽末端切線水平；使鋼球每次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下y1：y2：y3＝1：3：5x1＝x2＝x3做平拋運(yùn)動的物體，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動

針

對

訓(xùn)

練1.[2022·浙江1月]在“研究平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中，以小鋼球離開軌道末端時球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸．讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處靜止釋放，使其水平拋出，通過多次描點(diǎn)可繪出小球做平拋運(yùn)動時球心的軌跡，如圖1所示.在軌跡上取一點(diǎn)A，讀取其坐標(biāo)(x0，y0)．

CD確保多次運(yùn)動的軌跡相同

2．用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動，將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上，鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)水平飛出，落在水平擋板MN上．由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點(diǎn)．移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)．(1)(多選)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有________．A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末端水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球BD解析：通過步驟理解實(shí)驗(yàn)原理和方法，控制實(shí)驗(yàn)條件，確保平拋的初速度大小一定、方向水平，只要小球無初速度等高釋放，由動能定理知，到斜槽末端速度大小一定，和斜槽是否等間距變化無關(guān)，故選B、D.

球心>

考點(diǎn)二探索創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考向1實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新例2如圖甲、乙所示，用底部帶孔的玻璃試管和彈簧可以組裝一個簡易“多功能實(shí)驗(yàn)器”．利用該實(shí)驗(yàn)器，一方面能測量彈簧的勁度系數(shù)，另一方面可測量小球做平拋運(yùn)動的初速度．(1)用如圖甲所示的裝置測量彈簧的勁度系數(shù)k時需要讀出幾次操作時的________________和______________，再由公式________求出每次操作對應(yīng)的k值，然后求出k的平均值．(2)使用如圖乙所示的裝置測量小球的初速度時，需要多次將彈簧的右端壓到________(選填“同一”或“不同”)位置，然后分別測出小球幾次飛出后的________和________，再由公式________求出每次實(shí)驗(yàn)小球飛出時的初速度，然后求出初速度的平均值．彈簧測力計的示數(shù)F彈簧的伸長量Δx

同一水平位移x豎直高度yv0＝x

考向2數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新例3在做“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時：(1)小鋼球拋出點(diǎn)的位置必須及時記錄在白紙上，然后從這一點(diǎn)畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用________這一器材來確定的．(2)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的軌跡如圖甲所示，由軌跡可知，豎直距離yOA：yAB：yBC＝________，tOA：tAB：tBC＝________，這表明豎直方向是初速度為________的________運(yùn)動．(3)該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個點(diǎn)，測出其坐標(biāo)，并在如圖乙所示的直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了y

－x2圖像，此平拋物體的初速度v0＝0.49m/s，則豎直方向的加速度g＝________m/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)鉛垂線1：3：51：1：1零勻加速

考向3實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭?chuàng)新例4如圖所示，某物理興趣小組將研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置改裝后用來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，在軌道的水平部分加裝光電門，以測量小球平拋的初速度v0；固定軌道，測量軌道末端的離地高度，即小球平拋的豎直位移h；測量小球從軌道的不同位置釋放后平拋的水平位移x，多次計算小球的運(yùn)動時間，求平均值以獲得小球的運(yùn)動時間t；利用運(yùn)動學(xué)公式計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?1)(多選)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差的說法正確的是(

)A．小球和軌道間的摩擦是造成系統(tǒng)誤差的原因之一B．小球平拋運(yùn)動過程中受到的空氣阻力是造成系統(tǒng)誤差的原因之一C．軌道末端未調(diào)水平是造成偶然誤差的原因之一D．實(shí)驗(yàn)中測量長度時的讀數(shù)誤差屬于偶然誤差(2)該小組在實(shí)驗(yàn)中測得h＝0.420m，v0和x的測量值如下表所示，則得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝______m/s2.(結(jié)果保留兩位小數(shù))v0/(m·s－1)0.7411.0341.3181.584x/cm21.730.338.646.4BD

針

對

訓(xùn)

練3.[2023·四省區(qū)八校高三模擬]在物理實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，想用平拋運(yùn)動的規(guī)律測量水流的流量(單位時間內(nèi)水的體積)．該裝置為倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細(xì)管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細(xì)的硬管作為噴嘴．該組同學(xué)還利用了實(shí)驗(yàn)室里的游標(biāo)卡尺、刻度尺，重力加速度g取10m/s2.求：(1)實(shí)驗(yàn)中A細(xì)管的作用是__________