《5.3實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)》

1、復(fù)習(xí)回顧：復(fù)習(xí)回顧：1.1.什么是平拋運(yùn)動(dòng)什么是平拋運(yùn)動(dòng)? ?初速度沿水平方向只受重力作用的運(yùn)動(dòng)初速度沿水平方向只受重力作用的運(yùn)動(dòng)2.2.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)? ?3.3.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么? ? 水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng) 2021gtytvx實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?1)(1)描繪描繪出平拋物體的出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡；(2)判斷判斷軌跡是否是軌跡是否是拋物線拋物線；(3)(3)求求出平拋運(yùn)動(dòng)物體的出平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度初速度。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :研究平拋運(yùn)動(dòng)研

2、究平拋運(yùn)動(dòng)閱讀課本P.14頁參考案例如何獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如何獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡? ?1 1、如何獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡？、如何獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡？方案一方案一 ：描跡法描跡法方案二方案二 ： 徑跡法徑跡法oxyv0方案三方案三 ：用用頻閃照相機(jī)頻閃照相機(jī)得到物體運(yùn)動(dòng)的軌跡得到物體運(yùn)動(dòng)的軌跡照相法照相法實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：斜槽，金屬小球，木板斜槽，金屬小球，木板( (附豎附豎直固定支架直固定支架) )，坐標(biāo)紙，圖釘，刻度尺，坐標(biāo)紙，圖釘，刻度尺，重錘線，鉛筆。重錘線，鉛筆。描跡法描跡法1、安裝調(diào)整斜槽、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木把白紙釘在豎直板上，在木板的左上

3、角固定斜槽，并使板的左上角固定斜槽，并使其末端的切線其末端的切線保持水平保持水平。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟: :2、調(diào)整木板、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向、并使整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近直面平行且靠近,固定好木板。固定好木板。3、確定坐標(biāo)原點(diǎn)、確定坐標(biāo)原點(diǎn)O：把?。喊研∏蚍旁诓劭谔?，用鉛筆記下球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在白紙上的球在槽口時(shí)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)即為坐標(biāo)原點(diǎn)。原點(diǎn)。4描繪運(yùn)動(dòng)軌跡描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使：在木板的平面上用手按住卡片

4、，使卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。 用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。 保證小球每次保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。5、計(jì)算初速度、計(jì)算初速度：取下白紙，以：取下

5、白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的下的y軸和水平向右的軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2計(jì)算出小球的初速度計(jì)算出小球的初速度v0，最后計(jì)算出最后計(jì)算出v0的平均值。的平均值。 在曲線上選取在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn)，六個(gè)不同的點(diǎn)，用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和和y。(1)(1)保證斜槽保證斜槽末端末端的切線必須水平。的切線必須水平。(2)(2)木板木板平面平面豎直豎直且且平行于平行于

6、小球小球平拋平拋的的軌道平軌道平面，面，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸。并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸。 (3)(3)坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)）不是（小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)球心在木槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)。板上的水平投影點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng): : OO(4)(4)小球小球應(yīng)在應(yīng)在同一位置無初速自由釋放同一位置無初速自由釋放；釋放；釋放的高度要適當(dāng)，使小球以合適的水平初速的高度要適當(dāng)，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差；角間分布，

7、從而減小測量誤差；(5)(5)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)過程中木板不能動(dòng)木板不能動(dòng)(6)(6)要在平拋軌道上選取距要在平拋軌道上選取距O O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng): : 如何檢驗(yàn)斜槽末端部分是否水平如何檢驗(yàn)斜槽末端部分是否水平 ？若將小球放在斜槽末端水平軌道的任何若將小球放在斜槽末端水平軌道的任何位置，小球都不滾動(dòng)，則可以認(rèn)為斜槽位置，小球都不滾動(dòng)，則可以認(rèn)為斜槽末端水平末端水平 討論討論1:1:調(diào)節(jié)木板，使重錘的吊線與平板的邊線調(diào)節(jié)木板，使重錘的吊線與平板的邊線平行、與平板面平行；使小球平拋的軌平行

8、、與平板面平行；使小球平拋的軌道平面與板面平行道平面與板面平行 怎么判斷木板面是否豎直怎么判斷木板面是否豎直? ?討論討論2:2:怎么確定坐標(biāo)原點(diǎn)怎么確定坐標(biāo)原點(diǎn)o o，建立直角坐標(biāo)系，建立直角坐標(biāo)系? ?把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時(shí)把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時(shí)球的球心在坐標(biāo)紙板上的水平投影點(diǎn)球的球心在坐標(biāo)紙板上的水平投影點(diǎn)o o，即為坐標(biāo)原點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)( (不是槽口端點(diǎn)不是槽口端點(diǎn)) )；再利用重；再利用重錘線確定錘線確定y y軸方向和與之垂直的軸方向和與之垂直的x x軸方向。軸方向。討論討論3:3:水平噴出的細(xì)水柱即水平噴出的細(xì)水柱即為平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。噴

9、嘴（比細(xì)管噴嘴（比細(xì)管更細(xì)的硬管）更細(xì)的硬管）使使A 處的水的壓強(qiáng)處的水的壓強(qiáng)始終等于大氣壓始終等于大氣壓透明膠片透明膠片細(xì)管細(xì)管水平噴出的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)的軌水平噴出的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡跡水在外流中由于氣泡破裂導(dǎo)致瓶中壓強(qiáng)突水在外流中由于氣泡破裂導(dǎo)致瓶中壓強(qiáng)突變，使出水口水流抖動(dòng)而不能得到穩(wěn)定的變，使出水口水流抖動(dòng)而不能得到穩(wěn)定的細(xì)水柱細(xì)水柱yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32 2、如何判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是、如何判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線拋物線？ 假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點(diǎn)應(yīng)滿足假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點(diǎn)應(yīng)滿足y=axy=ax2 2 。測出軌跡上某點(diǎn)的坐

10、標(biāo)。測出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)( (x x、y y) )，帶入，帶入y=axy=ax2 2中求出中求出a a，就可知道代表這個(gè)軌跡的可能，就可知道代表這個(gè)軌跡的可能關(guān)系式；再測幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入驗(yàn)證。關(guān)系式；再測幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入驗(yàn)證。3 3、怎樣計(jì)算平拋物體的初速度？、怎樣計(jì)算平拋物體的初速度？ 2021gtytvx 水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為：平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為：yxv0v0=txyg2= x測出軌跡上某一點(diǎn)的坐測出軌跡上某一點(diǎn)的坐標(biāo)標(biāo)(x、y)代入可求出代入可求出v0P（x，y）例、如圖為某小球做平拋

11、運(yùn)動(dòng)時(shí)， 用閃光照相的方法獲得的 相片的一部分，圖中背景 方格的邊長為5cm， g=10m/s2，則（1）小球平拋的初速度vo= m/s（2）閃光頻率f= Hz（3）小球過A點(diǎn)的速率vA= m/s（4）拋出點(diǎn)在A點(diǎn)左側(cè)_ _cm，上側(cè)_ _cm例題展示例題展示1 1、在做在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取下列實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取下列哪哪 些措施可減小誤差？（）些措施可減小誤差？（）A A斜槽軌道必須光滑斜槽軌道必須光滑B B斜槽水平部分軌道必須水平斜槽水平部分軌道必須水平C C每次要平衡摩擦力每次要平衡摩擦力D D小球每次應(yīng)從斜槽上同一高度釋放小球每次應(yīng)從斜槽上同一高度釋放課堂檢測課堂檢測2

12、 2、某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù) 碼相機(jī)來拍攝小球作平拋運(yùn)動(dòng)的錄像碼相機(jī)來拍攝小球作平拋運(yùn)動(dòng)的錄像 （每秒（每秒1515幀）并將照片打印出來。幀）并將照片打印出來。 若桌高若桌高 h=0.8m h=0.8m ，能拍，能拍 幅照片幅照片v0課堂檢測課堂檢測3 3、在、在研究平拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，為減少的實(shí)驗(yàn)中，為減少 空氣阻力對(duì)小球的影響，所以選擇小球空氣阻力對(duì)小球的影響，所以選擇小球 時(shí)，應(yīng)選擇下列的：（）時(shí)，應(yīng)選擇下列的：（） A A、實(shí)心小鐵球；、實(shí)心小鐵球； B B、空心小鐵球；、空心小鐵球； C C、實(shí)心小木球；、實(shí)心小木球； D D、以上

13、三種球都可以；、以上三種球都可以；課堂檢測課堂檢測4 4、在、在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列 器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小 球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材器材中的球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材器材中的 （ ） A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 CC、重錘線、重錘線 D D、測力計(jì)、測力計(jì)5 5、在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，如果小球每次從、在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，如果小球每次從 斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是（斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是（ ） A A小球平拋的初速

14、度不同小球平拋的初速度不同B B小球每次做不同的拋物線運(yùn)動(dòng)小球每次做不同的拋物線運(yùn)動(dòng)CC小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同D D小球通過相同的水平位移所用時(shí)間均不同小球通過相同的水平位移所用時(shí)間均不同課堂檢測課堂檢測6 6、在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，讓小球多次從斜槽上、在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，讓小球多次從斜槽上 滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某 乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出 甲的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是甲的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是 . . 乙的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是乙的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是 . . O甲甲O乙乙課

15、堂檢測課堂檢測7 7、下列哪些因素會(huì)使本實(shí)驗(yàn)的誤差增大（、下列哪些因素會(huì)使本實(shí)驗(yàn)的誤差增大（ ）A A小球與斜槽之間有摩擦小球與斜槽之間有摩擦B B建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)C C安裝斜槽時(shí)其末端不水平安裝斜槽時(shí)其末端不水平D D根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)在曲線上取作根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)在曲線上取作 計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O O較遠(yuǎn)較遠(yuǎn)課堂檢測課堂檢測8、在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前

16、面的字母填在橫線上：。 A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B每次釋放小球的位置必須不同 C每次必須由靜止釋放小球 D記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下 降 E小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相觸 F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線 課堂檢測課堂檢測9 9、如圖所示，在、如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，的實(shí)驗(yàn)中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點(diǎn)描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點(diǎn)的位置沒有記錄，試根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)求出平拋的位置沒有記錄，試根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。運(yùn)動(dòng)的初速度。h1h2ssABC課堂檢測課堂檢測10、在探

17、究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，可以選用下列各種裝置圖，以下操作不合理的是（）A選用裝置圖1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該觀察A、 B兩球是否同時(shí)落地B選用裝置圖2要獲得穩(wěn)定細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡， 豎直管上端A一定要低于水面C選用裝置圖3要獲得鋼球平拋軌跡，每次不一定要從 斜槽上同一位置靜止釋放鋼球D除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn) 動(dòng)時(shí)每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡課堂檢測課堂檢測1111、某學(xué)生在、某學(xué)生在研究平拋運(yùn)動(dòng)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中有如下操作步驟，試的實(shí)驗(yàn)中有如下操作步驟，試按合理的順序?qū)⒉襟E序號(hào)填在下面的線上：按合理的順序?qū)⒉襟E序號(hào)填在下面的線上：_A A用鉛筆在白紙上記下拋出點(diǎn)位

18、置用鉛筆在白紙上記下拋出點(diǎn)位置OO；B B取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點(diǎn)，得出平取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點(diǎn)，得出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；拋運(yùn)動(dòng)軌跡；CC用重錘線和直尺畫出過用重錘線和直尺畫出過OO點(diǎn)的豎直線點(diǎn)的豎直線oyoy；D D用三角板畫出過用三角板畫出過OO點(diǎn)的水平線點(diǎn)的水平線oxox；E E安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；F F每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點(diǎn)的位置；紙上依次記下小球通過各點(diǎn)的位置；GG將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H H在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上取在平拋運(yùn)動(dòng)