高中物理人教必修二課件5.3實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)3

1、1,3 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng),2,平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：,水平方向：勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng),以上特點(diǎn)是我們根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)分析得到的，你能否設(shè)計(jì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的結(jié)論呢？,3,平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線。你能不能準(zhǔn)確描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡？,4,1.知道平拋運(yùn)動(dòng)可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn) 動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。 2.能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 3.能夠通過(guò)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的研究，計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)物 體的初速度。,（重點(diǎn)）,（難點(diǎn)）,5,觀察結(jié)果:兩球相撞,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng) 是勻速直線運(yùn)動(dòng)。,【探究一、探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律】,觀察實(shí)驗(yàn)，你能得

2、出什么結(jié)論？,6,探究二、探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】： 平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng) 是自由落體運(yùn)動(dòng) 。,觀察結(jié)果:兩球同時(shí)落地,觀察實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？,7,探究思路： 1.創(chuàng)造條件得到一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)。 2.在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上找到一些點(diǎn)并記錄下來(lái)。 3.利用記錄下來(lái)的點(diǎn)描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 4.進(jìn)一步研究這種運(yùn)動(dòng)軌跡，分析平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探究三、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,怎樣才能描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡？,8,實(shí)驗(yàn)器材:斜槽、小球、木板、白紙（可先畫(huà)上坐標(biāo)格）、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。,鐵架臺(tái),斜槽,木板,白紙,小球,鉛垂線,【方案一】利用平拋運(yùn)動(dòng)演示儀,實(shí)驗(yàn)用到哪些器材？,9,

3、實(shí)驗(yàn)原理,1.令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描點(diǎn)法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線，建立坐標(biāo)系。,2.測(cè)出曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，代入y=a1x2中，求出a1值,3.測(cè)出曲線上另一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，代入y=a2x2中，求出a2值,怎樣才能判斷軌跡是否為拋物線？,4.重復(fù)步驟3，測(cè)量其它一 些點(diǎn)的x,y并求出對(duì)應(yīng)的a值,10,實(shí)驗(yàn)步驟,（1）安裝調(diào)整斜槽：,用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，若小球能在平直軌道上的任意位置靜止，就表明斜槽已調(diào)好。,安裝斜槽有何要求？為什么這樣要求？,11,（2）調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重垂線

4、把木板調(diào)整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重垂線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。,（3）確定坐標(biāo)原點(diǎn)O：,把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。,怎樣確定坐標(biāo)原點(diǎn)？,12,（4）描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使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(guò)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)，這就在白紙上記下了小球穿過(guò)孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。,保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開(kāi)始下滑，用同樣的方法，可找出小球

5、平拋軌跡上的一系列位置。,小球每次的釋放點(diǎn)是否相同？,13,1.應(yīng)保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標(biāo)紙的木板豎直，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近坐標(biāo)紙但不接觸。,2.小球每次必須從斜槽上同一位置無(wú)初速度滾 下，在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當(dāng)，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測(cè)量誤差。,注意事項(xiàng),請(qǐng)總結(jié)實(shí)驗(yàn)需要注意的地方？,14,3.坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，而是小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)。,O,O,坐標(biāo)原點(diǎn)（平拋起點(diǎn)）,15,實(shí)驗(yàn)演示,16,【方案二】水平噴出的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。,水平噴出的細(xì)水柱即為平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。,透明膠片

6、,17,在誤差允許的范圍內(nèi)，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的時(shí)間相等。豎直方向h=gT2,【方案三】頻閃照相,這些點(diǎn)的分布有什么規(guī)律？,18,x,y,x,y,探究四、怎樣計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度？,1.若實(shí)驗(yàn)已經(jīng)準(zhǔn)確標(biāo)記原點(diǎn),怎么求平拋初速度？,O,19,2.若實(shí)驗(yàn)沒(méi)有準(zhǔn)確標(biāo)記原點(diǎn),如何求v0？,x,y,x1,x2,y1,y2,O,20,【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（多選） 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(guò)描點(diǎn)法畫(huà)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)前面的字母填在橫線上：。 A通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B每

7、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)接觸 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,ACE,解題關(guān)鍵： 注意平拋運(yùn)動(dòng)的條件,21,【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】如圖為某小球做平拋運(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(zhǎng)為5 cm，g= 10m/s2，則 （1）小球平拋的初速度v0= m/s （2）閃光頻率f= Hz （3）小球過(guò)A點(diǎn)的速率vA= m/s,解題關(guān)鍵：1.觀察這些點(diǎn)在水平和豎直方向的分布規(guī)律; 2.平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng); 3.平拋運(yùn)動(dòng)

8、在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。,22,解析：由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，,y=gt2=20.05=0.1 m,所以t=0.1 s f=10 Hz,x=v0t 所以 v0 = =1.5 m/s,vBy = =2 m/s,vAy = vBy gt = 2 m/s-1 m/s=1 m/s,vA2 = vAy2 + v02,vA=1.8 m/s,23,在誤差允許范圍內(nèi),四段位移近似相等,四段位移所用時(shí)間相等,在水平方向,相等時(shí)間內(nèi)的位移相等,平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),24,1.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列 器材：白紙、圖

9、釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小 球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材中的( ) A.秒表 B.天平 C.重垂線 D.測(cè)力計(jì),C,25,2.（多選）下列哪些因素會(huì)使本實(shí)驗(yàn)的誤差增大（ ） A小球與斜槽之間有摩擦 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) C安裝斜槽時(shí)其末端不水平 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 計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn),BC,26,3.（多選）在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則各點(diǎn)的 位置坐標(biāo)如圖所示，當(dāng)g10 m/s2時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(0，0) B.小球拋出點(diǎn)的位置坐

10、標(biāo)是(-10，-5) C.小球平拋初速度為2 m/s D.小球平拋初速度為1 m/s,BD,解題關(guān)鍵：圖中ABC三點(diǎn)在水平方向上AB=BC， 在豎直方向上間距可以由圖直接讀出,27,4.（多選）(2014江蘇高考)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時(shí)B球被松開(kāi), 自由下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的有() A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等 B.兩球應(yīng)同時(shí)落地 C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實(shí)驗(yàn) D.實(shí)驗(yàn)也能說(shuō)明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),BC,28,5.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的 紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)l1.25 cm，若小球在平拋運(yùn) 動(dòng)中先后經(jīng)過(guò)的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則 小球平