2020_2021学年新教材高中物理第2章抛体运动3科学探究：平抛运动的特点课件鲁科版必修2202101262231.ppt

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1、第3节　科学探究：平抛运动的特点实验必备·自主学习一、实验目的(1)描绘平抛运动的轨迹并分析其特点。(2)根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。二、实验器材斜槽、_____、木板、_______、坐标纸、图钉、_______、铅笔(或卡孔)等。小球铅垂线刻度尺三、实验原理与设计1.实验原理：(1)利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。(2)建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式，则轨迹是一条_______。(3)测出轨迹上某点的坐标x、y，根据x=v0t，y=gt2得初速度__________。抛物线2.实验设计——轨迹的画法。(1)追踪描点法。(2)频闪照相法。

2、实验过程·探究学习【实验步骤】(1)固定斜槽：用图钉把坐标纸固定在竖直木板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端保持水平。如图所示：(2)固定木板：用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近，固定好木板。(3)画竖直线：把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线。(4)释放小球：将小球从斜槽上合适的位置由静止释放，使小球运动轨迹大致经过坐标纸的右下角。(5)描点：把笔尖放在小球可能经过的位置，如果小球运动中碰到笔尖，用铅笔在坐标纸该位置画上一点。用同样的方法从同一位置释放小球，在小球

3、运动路线上描下若干点。【思考·讨论】在做“平抛运动的特点”实验中，小球能不能乱扔？提示：不能，不能随意扔小球并注意小球落地过程，避免小球伤人或损坏实验室物品。【数据收集与分析】1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线:(1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标满足y=ax2的关系，且同一轨迹上a是一个特定的值。(2)验证方法:方法一：代入法。用刻度尺测量几个点的x、y坐标，分别代入y=ax2中求出常数a，看计算得到的a值在误差范围内是否为一常数。方法二：图像法。建立y-x2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值，

4、在y-x2坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值。2.计算平抛运动的初速度:(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度v0。因x=v0t，y=gt2，故v0=x。(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)如图所示，在轨迹上任取三点A、B、C，使A、B间及B、C间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知，A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，则Δh=hBC-hAB=gt2所以t=，所以初速度v0=。【实验结论】(1)平抛运动的轨迹是抛物线。(2)求出实验中小球做平抛运动的初速度。【思考·讨论】竖直方向上测量

5、并计算yEF-yDE、yDE-yCD、yCD-yBC、yBC-yAB，在误差允许的范围内，它们有怎样的特点？由此，你能得出小球在竖直方向的运动性质吗？提示：它们都相等，说明小球在竖直方向上做匀加速直线运动。【注意事项】1.斜槽安装：实验中必须调整使斜槽末端的切线水平，将小球放在末端水平部分，若能使小球静止，斜槽末端的切线就水平了。2.木板固定：木板必须处于竖直平面内，要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直。3.小球释放：(1)小球必须每次从斜槽上同一位置滚下。(2)小球开始滚下的高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。4.坐标原点：坐标原点不是槽口的端点，而是小

6、球出槽口时球心在木板上的投影点。5.初速度的计算：在轨迹上选取离坐标原点O较远的一些点来进行计算。【思考·讨论】在做“平抛运动的特点”实验中，除了本实验的方法外，还可以用什么方法得到平抛运动的轨迹？提示：频闪照相法、水流法等。【实验拓展】1.喷水法:如图所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，加上一个很细的喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。将它描在背后的纸上，进行分析处理。2.频闪照相法:用数码照相机可记录下平抛运动的轨迹，如图所示。由于相邻两幅照片间的时间间隔是相等的，只要测量相邻两照片上小球的水平位移，就很容易

7、判断平抛运动水平方向上的运动特点。实验研析·创新学习类型一　教材原型实验角度1实验原理和实验操作【典例1】在做“研究平抛运动”的实验时，可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初速度。实验装置如图甲所示。(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：_______________________。(2)关于这个实验，以下说法正确的是()A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球要从同一高