人教物理必修2教學(xué)課件5.3實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)共26

1、1,人教版必修2,第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng),2,1.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.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論，加強(qiáng)感官印象，加深對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解。 3.能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，能夠?qū)ζ綊佭\(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行研究，得到結(jié)論。 4.能夠通過對(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。,3,拋體運(yùn)動(dòng)： 以一定的初速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的運(yùn)動(dòng).,4,一.平拋運(yùn)動(dòng)：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，且只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng).,5,二、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論分析,1.分解原則：,將平拋運(yùn)動(dòng)沿豎直方向和

2、水平方向分解,2.豎直方向特點(diǎn)：,初速度為零且只受重力作用,牛頓運(yùn)動(dòng)定律,自由落體運(yùn)動(dòng),3.水平方向特點(diǎn)：,具有初速度而且不受力,牛頓運(yùn)動(dòng)定律,勻速直線運(yùn)動(dòng),我們結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律和平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析可知,平拋運(yùn)動(dòng)按理論可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),三、平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,6,7,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。2由運(yùn)動(dòng)軌跡求平拋物體的初速度。,二、實(shí)驗(yàn)器材,斜槽，鐵架臺(tái)，木板，白紙，小球，圖釘，鉛筆，有孔的卡片，刻度尺，重垂線。,8,三、實(shí)驗(yàn)原理,平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。

3、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。,測(cè)出曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，根據(jù)重力加速度g的數(shù) 值、利用公式 求出小球飛行時(shí)間t，再利用公 式 ，求出小球的水平分速度 ，即為小球 做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。,9,四、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，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調(diào)好。,10,2.調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調(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)

4、驗(yàn)的過程中，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)。,11,4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始下滑，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。,12,5.計(jì)算初速度：取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做

5、平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。,用公式xv0t和ygt2/2計(jì)算出小球的初速度v0，最后計(jì)算出v0的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。,在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn)，用刻度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)x和y。,13,注意事項(xiàng),1斜槽末端的切線必須水平。,2方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。,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)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。,14,4.如果是用白紙，則應(yīng)以小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重垂線，先根據(jù)重垂線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平

6、線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。,5.每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始滾下。,6.要在平拋軌道上選取距O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。,15,例1.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

7、 成折線,ACE,16,1.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.重錘線 D.測(cè)力計(jì),C,17,2.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 ( ) A小球平拋的初速度不同 B小球每次做不同的拋物線運(yùn)動(dòng) C小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同 D小球通過相同的水平位移所用時(shí)間均不同,ABD,18,3.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，甲 和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_, 乙

8、的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是_.,槽底不水平,每次釋放小球的高度不同,19,4.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,20,5.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)的位置坐標(biāo)是(-10，-5) C.小球平拋初速度為2m/s D.小球平拋初速度為1m/s,B

9、D,21,6. 在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，下面哪些說法是正確的( ) A.安裝弧形槽時(shí)，必須使槽的末端的切線方向保持水平 B. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放 C. 小球與槽的摩擦不可避免，但這不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 D.為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量,AB,22,7.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)l1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0 (用l、g表示)，其值是_ (g取9.8ms2),0.70m/s,23,8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)

10、。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖中 PoPo），槽間距離均為d。把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。等打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d。,24,【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜軌末端切線水平，A板水平，插槽 PoPo垂直斜軌并在斜軌末端正下方；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了使小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同。,（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_。 （2）每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了_。