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《2020_2021学年高中物理第五章曲线运动3实验：研究平抛运动课件新人教版必修2202102242180.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.实验:研究平抛运动实验必备·自主学习一、实验目的(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹。(2)判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。(3)根据平抛运动的轨迹求其初速度。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【思考·讨论】怎样保证物体做平抛运动的初速度相同?提示:只要让小球从斜槽的同一位置由静止释放,并使斜槽末端保持水平即可,与斜槽是不是光滑的无关。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
2、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________。2.实验设计——轨迹的画法(1)追踪描点法。(2)频闪照相法。抛物线v0=x实验过程·合作学习实验步骤1.安装调整:(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平。(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。如图所示。2.建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨
3、道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴。3.确定小球位置:(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。(2)让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。数据收集与分析1.判断平抛运动的轨迹
4、是否为抛物线:在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y)。(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线。(2)图象法:建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。2.计算初速度:在小
5、球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。【思考·讨论】如果已经描绘了平抛物体的运动轨迹,但没有记录抛出点,仅记录了竖直方向,能否计算出平抛运动的初速度?提示:可以计算出平抛运动的初速度。方法是在轨迹上取三个点,让相邻两点间的水平距离都是x,测量相邻两点间的竖直距离分别为y1和y2,根据y2-y1=gT2,计算得到T,再根据v0=得到v0。误差
6、分析1.用轨迹法时斜槽末端没有水平,使得小球离开斜槽后不做平抛运动。2.描点不准确。3.在轨迹上量取某点坐标(x,y)时出现误差。注意事项1.斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端的切线水平,将小球放在斜槽末端水平部分,若没有明显的运动倾向,斜槽末端的切线就水平了。2.方木板固定:方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。3.小球释放:(1)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。(2)小球开始滚下的位置高度要适中,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,
7、应是小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点较远的一些点来计算初速度。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】如图是“探究平抛运动规律”的实验装置图,可通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。(1)实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台之外,还需要的器材是。A.直尺B.秒表C.天平D.弹簧秤(2)下列说法不正确的是。A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平B.每次释放小球的初始位置可以任意选择C.小球应选用密度大、体积小的钢球D.要使描出的轨迹更好地反映真
8、实运动,记录的点应适当多一些【解析】(1)做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台之外,还需要的器材是直尺,其他均没有作用。故选A。(2)为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但末端必须是水平的,故A正确,不符合题意;因为要画同一运
