《實驗：探究平拋運動的特點》 教學(xué)課件

第3節(jié)實驗：探究平拋運動的特點第五章拋體運動知識點

拋體運動1新知探究1.定義:以一定的速度將物體拋出,物體只受重力作用的運動。2.分類（1）平拋運動：初速度沿水平方向的拋體運動。（2）斜拋運動：初速度斜向上方或斜向下方的拋體運動。3.平拋運動的特點:(1)初速度沿水平方向。(2)只受重力作用。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究探究平拋運動的特點1、頻閃照相法：用數(shù)碼照相機可記錄下平拋運動的軌跡,如圖所示。由于相鄰兩幀照片間的時間間隔是相等的,只要測量相鄰兩照片上小球的水平位移,就很容易判斷平拋運動水平方向上的運動特點。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究探究平拋運動的特點2、對比實驗法探究平拋運動豎直分運動的特點，如圖甲所示，分別改變小球距離地面的高度和小錘擊打的力度，可觀察到兩小球總是同時落地。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究探究平拋運動的特點2、對比實驗法探究平拋運動水平分運動的特點，如圖乙所示。分別改變小球距離地面的高度和圓弧上的位置，可觀察到兩小球總是同時到達水平面上某一位置。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗?zāi)康?.用實驗的方法描出平拋運動的軌跡。2.由實驗軌跡求平拋運動物體的初速度。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗原理平拋物體的運動可以看成是由兩個分運動合成的,即水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。使小球做平拋運動,利用描跡法描出小球的運動軌跡,建立平面直角坐標(biāo)系,測出軌跡曲線上某一點的坐標(biāo)x和y,根據(jù)公式x=v0t和知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗器材斜槽(帶小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、重錘線、三角板、鉛筆、刻度尺。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗步驟1.實驗裝置如圖所示,安裝調(diào)整斜槽:將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上,其末端伸出桌面外,軌道末端切線水平。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗步驟2.調(diào)整木板,確定坐標(biāo)原點:用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上角,把木板調(diào)整到豎直位置,使板面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近,把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時球心所在木板上的投影點O,O點即為坐標(biāo)原點,用重錘線畫出過坐標(biāo)原點的豎直線,作為y軸,畫出水平向右的x軸。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗步驟3.描點:將小球從斜槽上某一位置由靜止?jié)L下,小球從軌道末端飛出,先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某一x值處的y值,然后讓小球由同一位置自由滾下,在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過的位置,并在坐標(biāo)紙上記下該點。用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗步驟4.描繪出平拋運動的軌跡:取下坐標(biāo)紙,將坐標(biāo)紙上記下的一系列點,用平滑曲線連起來,即得到小球平拋運動軌跡。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗步驟5.計算初速度:在小球平拋運動軌跡上選取分布均勻的六個點——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板測出它們的坐標(biāo)(x,y),并記錄在下面的表格中,已知g值,利用公式y(tǒng)=gt2和x=v0t,求出小球做平拋運動的初速度v0,最后算出v0的平均值。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗步驟知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡注意事項1.保證斜槽末端切線水平,方木板豎直且與小球下落的平面平行,并使小球運動時靠近木板,但不接觸。2.小球每次都從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。3.小球做平拋運動的起點不是槽口的端點,應(yīng)是小球在槽口時,球的重心在木板上的水平投影點。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡注意事項4.小球在斜槽上開始滾下的位置要適當(dāng),以便使小球運動的軌跡由木板的左上角到右下角。5.要選取距O點遠些的點來計算小球的初速度,這樣可減小誤差。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡實驗誤差來源和分析1.安裝斜槽時,其末端切線不水平。2.建立坐標(biāo)系時,以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點,實際上應(yīng)是末端端口上的小球球心位置為坐標(biāo)原點。3.小球每次自由滾下的位置不完全相同。4.數(shù)據(jù)測量時,測量不準(zhǔn)確而產(chǎn)生誤差。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡數(shù)據(jù)處理1.計算初速度(1)在平拋小球運動軌跡上選取A、B、C、D、E五個點,測出它們的x、y坐標(biāo)值。(2)把測到的坐標(biāo)值依次代入公式y(tǒng)=gt2和x=v0t,求出小球平拋的初速度,并計算其平均值。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究描述平拋運動的軌跡數(shù)據(jù)處理2.驗證軌跡是拋物線拋物線的數(shù)學(xué)表達式為y=ax2,將某點(如B點)的坐標(biāo)x、y代入上式求出常數(shù)a,再將其他點的坐標(biāo)代入此關(guān)系式看看等式是否成立,若等式對各點的坐標(biāo)近似都成立,則說明所描繪得出的曲線為拋物線。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究【例題1】(對實驗步驟和原理的理解)在“研究平拋運動”的實驗中,可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度。實驗簡要步驟如下:A.讓小鋼球多次從

位置上滾下,記下小球運動途中經(jīng)過的一系列位置;

B.安裝好器材,注意斜槽末端水平和木板豎直,記下小球在斜槽末端時球心在木板上的投影點O和過O點的豎直線,檢測斜槽末端水平的方法是

。

知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究C.測出曲線上某點的坐標(biāo)x、y,用v0=

算出該小球的平拋初速度,實驗需要對多個點求v0的值,然后求它們的平均值。

D.取下白紙,以O(shè)為原點,以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋軌跡。上述實驗步驟的合理順序是

(只排列序號即可)。

知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究解析：步驟A中要記下小球運動途中經(jīng)過的一系列位置,不可能在一次平拋中完成,每一次平拋一般只能確定一個位置,要確定多個位置,要求小球每次的軌跡重合,小球開始平拋時的初速度必須相同,因此小球每次必須從同一位置上滾下。步驟B中用平衡法,即將小球放到斜槽末端任一位置,如果斜槽末端是水平的,小球受到的支持力和重力是平衡的。不論將小球放到斜槽末端任何位置,小球均不會滾動。如果斜槽末端不是水平的,小球?qū)l(fā)生滾動。知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究答案：同一

將小球放到斜槽末端任一位置,均不滾動

BADC知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究【例題2】(實驗數(shù)據(jù)的分析和處理)如圖甲所示,某種“研究平拋運動”的實驗裝置知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究(1)(多選)當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H,此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球,最終兩小球同時落地。該實驗結(jié)果可表明(

)A.兩小球落地速度的大小相同B.兩小球在空中運動的時間相等C.a小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同D.兩小球在空中運動時的加速度相等知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究(2)利用該實驗裝置研究a小球平拋運動的速度,從斜槽同一位置釋放小球,實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C,如圖乙所示。圖中O為坐標(biāo)原點,B點在兩坐標(biāo)線交點,坐標(biāo)xB=40cm,yB=20cm,A、C點均在坐標(biāo)線的中點。則a小球水平飛出時的初速度大小為v0=

m/s;平拋小球在B點處的瞬時速度的大小vB=

m/s。

知識點

實驗：探究平拋運動的特點2新知探究解析：(1)兩小球同時落地。表明兩小球在豎直方向的運動是一樣的,選項B、C、D正確。答案：(1)BCD

(2)2

21．在“研究平拋物體的運動”的實驗中,已備有下列器材:有孔的硬紙片、白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺,還需要的器材有(

)A.停表

B.天平C.重錘線 D.測力計課堂訓(xùn)練解析：實驗不需要測量時間和質(zhì)量,也不需要測量力,也就不需要停表、天平、測力計這些器材,但豎直線需要用重錘線來確定,選項C正確。答案：C課堂訓(xùn)練2．如圖所示,在研究平拋運動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時撞開輕質(zhì)碰撞開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落,改變整個裝置的高度H做同樣的實驗,發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地,該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后(

)A.水平方向的分運動是勻速直線運動B.水平方向的分運動是勻加速直線運動C.豎直方向的分運動是自由落體運動D.豎直方向的分運動是勻速直線運動課堂訓(xùn)練解析：A、B兩球同時落地,只能說明A球的豎直分運動與B球自由落體運動情況相同,故選項C正確。答案：C課堂訓(xùn)練3.(多選)在“研究平拋物體的運動”的實驗中,小球做平拋運動的坐標(biāo)原點位置是(設(shè)小球半徑為r)(

)A.斜槽口末端O點B.小球在槽口時,球心在木板上的投影點C.槽口O點正前方r處D.小球放在槽口末端時,過小球最高點的水平線與槽口的豎直線的交點正下方r處課堂訓(xùn)練解析：小球做平拋運動的起點不是槽口的端點,而是球的球心在槽口上方時,球心在板上的水平投影點,該投影點的位置要比槽口的位置高一些,確定該投影點的位置用選項B、D的說法即可。答案：BD課堂訓(xùn)練4．在“研究平拋運動的實驗”中,不會增大實驗誤差的是(

)A.小球每次自由滾落的高度不同B.斜槽