2021高三物理人教版一輪課件：實驗5-研究平拋運動-(33頁PPT)

1、必修二第四章曲線運動萬有引力與航天第1頁，共33頁。實驗五研究平拋運動第2頁，共33頁。1知識梳理 自測鞏固2核心考點 重點突破32年高考 模擬訓練第3頁，共33頁。知識梳理 自測鞏固第4頁，共33頁。第5頁，共33頁。三、實驗器材斜槽(帶小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。謹記部分器材用途斜槽使小球獲得相同的水平初速度木板和白紙記錄小球做平拋運動時的落點位置第6頁，共33頁。四、實驗步驟1按實驗原理圖甲安裝實驗裝置，使斜槽末端水平。第7頁，共33頁。2以斜槽水平部分端口上小球球心位置為坐標原點O，過O點畫出豎直的y軸和水平的x軸。3使小球從斜槽上同一位置由靜

2、止?jié)L下，把筆尖放在小球可能經過的位置上，如果小球運動中碰到筆尖，用鉛筆在該位置標記為一點。用同樣的方法，在小球運動軌跡上描下若干點。4將白紙從木板上取下，從O點開始連接畫出的若干點描繪出一條平滑的曲線，如實驗原理圖乙所示。第8頁，共33頁。五、數據處理1判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線(1)原理：若平拋運動的軌跡是拋物線，則應以拋出點為坐標原點建立直角坐標系，且軌跡上各點的坐標滿足yax2的關系，且同一運動軌跡上a是一個特定的值。(2)驗證方法方法一：代入法用刻度尺測量幾個點的x、y坐標，分別代入yax2中求出常數a，判斷a值在誤差允許的范圍內是否為一常數。第9頁，共33頁。第10頁，共33頁。

3、第11頁，共33頁。六、誤差分析1斜槽末端沒有調節(jié)成水平狀態(tài)，導致初速度未沿水平方向。2坐標原點不夠精確等。七、注意事項1固定斜槽時，要保證斜槽末端的切線水平，保證小球的初速度沿水平方向。2固定木板時，木板必須處在豎直平面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直。第12頁，共33頁。3為保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放，可在斜槽上某一位置固定一個擋板。4要在斜槽上適當高度釋放小球，使它以適當的水平初速度拋出，其軌跡由木板左上角到達右下角，這樣可以減小測量誤差。5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。6計算小球的初速度時，應選距

4、拋出點稍遠一些的點為宜，以便于測量和計算。第13頁，共33頁。核心考點 重點突破第14頁，共33頁?？键c一教材原型實驗 (2020江西宜豐月考)在做“研究平拋物體的運動”實驗時，(1)除了木板、鋼球、坐標紙、鉛筆、鉛垂線、圖釘之外，下列器材中還需要的是_。A斜槽B秒表C彈簧測力計D天平例 1A 第15頁，共33頁。(2)實驗時某同學得到了如圖所示的物體運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，以a點為坐標原點，建立坐標系，則小球從a點運動到b點所用的時間t_s，小球平拋的初速度大小v_ m/s。(計算結果保留兩位有效數字，g10 m/s2)0.10 2.0 第16頁，共33頁。第17頁，共33頁。

5、(2019安徽蕭城中學質檢)某同學在研究平拋運動時，發(fā)現原來的實驗方法不容易確定平拋小球在運動中的準確位置。于是，如圖所示，在實驗中用了一塊平木板附上復寫紙和白紙，豎直立于正對槽口前某處，使小球從斜槽上滑下，小球撞在木板上留下痕跡A，將木板向右移距離x，再使小球從斜槽上同樣高度滑下，小球撞在木板上留下痕跡B，將木板再向后移距離x，小球再從斜槽上同樣高度滑下，再得到痕跡C。A、B間距離y1，A、C間距離y2。若測得木板后移距離x10 cm，測得y16.0 cm，y216.0 cm。例 2考點二實驗拓展創(chuàng)新 第18頁，共33頁。(1)根據以上物理量導出測量小球初速度公式v0_(用題中所給字母表示)

6、。(2)小球初速度值為_(保留兩位有效數字，g取9.8 m/s2)。1.6 m/s 第19頁，共33頁。2年高考 模擬訓練第20頁，共33頁。1(2019北京卷，21)用如圖1所示裝置研究平拋運動。將白紙和復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點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。(1)下列實驗條件必須滿足的有_。A斜槽軌道光滑B斜槽軌道末段水平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 第21頁，共33頁。(2)為定

7、量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。a取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的_(選填“最上端”“最下端”或者“球心”)對應白紙上的位置即為原點；在確定y軸時_(選填“需要”或者“不需要”)y軸與重垂線平行。球心 需要 大于 第22頁，共33頁。(3)為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是_。A從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖

8、的平拋運動軌跡AB 第23頁，共33頁。(4)伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體 _。A在水平方向上做勻速直線運動B在豎直方向上做自由落體運動C在下落過程中機械能守恒B 第24頁，共33頁。(5)牛頓設想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點就一次比一次遠，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星。同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會從做平拋運動逐漸變?yōu)樽鰣A周運動，請分析原因。物體初速度較小時，運動范圍很小，引力可以看作恒力重力，做平拋運動，例

9、如上面(4)中的從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈做平拋運動；隨著物體初速度增大，運動范圍變大，引力不能再看作恒力；當物體初速度達到第一宇宙速度時，做圓周運動而成為地球衛(wèi)星。 第25頁，共33頁。解析(1)實驗中沒必要要求斜槽軌道光滑，因為本實驗是研究平拋運動，只需要每次實驗都能保證小球做相同的平拋運動，即每次實驗都要保證小球初速度水平且相同，因此選項A錯誤，選項B、D正確。擋板高度可以不等間距變化，故選項C錯誤。(2)a.因為鋼球側面在白紙上擠壓出的痕跡點與球心等高，故將鋼球靜置于Q點，鋼球的球心對應白紙上的位置即為坐標原點(平拋運動的起始點)；在確定y軸時需要y軸與重垂線平行。第26頁，共33頁。第

10、27頁，共33頁。(4)從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，可認為做平拋運動，平拋運動的時間由高度決定，因此不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體在豎直方向上做自由落體運動，故選項B正確。(5)物體初速度較小時，運動范圍很小，引力可以看作恒力重力，做平拋運動，例如上面(4)中的從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈做平拋運動；隨著物體初速度增大，運動范圍變大，引力不能再看作恒力；當物體初速度達到第一宇宙速度時，做圓周運動而成為地球衛(wèi)星。第28頁，共33頁。2(2019北京石景山區(qū)期末)在研究平拋運動的實驗中，某同學記錄了小球運動過程中經過的A、B、C、D、E、F、G點的位置，相鄰兩點的時間間隔均為t0.05 s。取A點為坐標原點以x方向表示水平初速度方向，以y方向表示豎直向下方向，實驗記錄如下表。標號nABCDEFGt/s00.050.100.150.200.250.30 x/m00.0240.0510.0730.0980.1260.150y/m00.0420.108