第三节　实验：研究平抛运动.pptx

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1、第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理第三节实验：研究平抛运动第三节实验：研究平抛运动【实验目的】【实验目的】1用实验的方法描出平抛运动的轨迹。用实验的方法描出平抛运动的轨迹。2根据平抛运动的轨迹求其初速度。根据平抛运动的轨迹求其初速度。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理【实验原理】【实验原理】1用描迹法画出小球平抛运动的轨迹。用描迹法画出小球平抛运动的轨迹。【实验器材】【实验器材】斜斜槽槽、小小球球、方方木木板板、铁铁架架台台、白白纸纸、图图钉钉、重重垂垂线线、三角板、铅笔、刻度尺。三角板、铅笔、刻度尺。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二

2、人教版人教版物理物理【实验过程】【实验过程】一、实验步骤一、实验步骤1安装调平安装调平将将带带有有斜斜槽槽轨轨道道的的木木板板固固定定在在实实验验桌桌上上，斜斜槽槽末末端端伸伸出出桌桌面外，轨道末端切线水平。如图所示。面外，轨道末端切线水平。如图所示。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理2建坐标系建坐标系用用图图钉钉将将坐坐标标纸纸固固定定于于竖竖直直木木板板的的左左上上角角，把把木木板板调调整整到到竖竖直直位位置置，使使板板面面与与小小球球的的运运动动轨轨迹迹所所在在平平面面平平行行且且靠靠近近，把把小小球球放放在在槽槽口口处处，用用铅铅笔笔记记下下小小球球在在槽槽口

3、口(轨轨道道末末端端)时时球球心心所所在在木木板板上上的的投投影影点点O，O点点即即为为坐坐标标原原点点，用用重重垂垂线线画画出过坐标原点的竖直线，作为出过坐标原点的竖直线，作为y轴，画出水平向右的轴，画出水平向右的x轴。轴。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理3确定小球位置确定小球位置将将小小球球从从斜斜槽槽上上某某一一位位置置由由静静止止滑滑下下，小小球球从从轨轨道道末末端端射射出出，先先用用眼眼睛睛粗粗略略确确定定做做平平抛抛运运动动的的小小球球在在某某一一x值值处处的的y值值，然然后后让让小小球球由由同同一一位位置置自自由由滚滚下下，在在粗粗略略确确定定的的位位

4、置置附附近近用用铅铅笔笔较较准准确确地地描描出出小小球球通通过过的的位位置置，并并在在坐坐标标纸纸上上记记下下该该点点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理4描点得轨迹描点得轨迹取取下下坐坐标标纸纸，将将坐坐标标纸纸上上记记下下的的一一系系列列点点，用用平平滑滑曲曲线线连连起来，即得到小球平抛运动轨迹。起来，即得到小球平抛运动轨迹。二、数据处理二、数据处理1计算初速度计算初速度在在小小球球平平抛抛运运动动轨轨迹迹上上选选取取分分布布均均匀匀的的六六个个点点A、B、C、D、E、F，用用刻刻度度尺尺

5、、三三角角板板测测出出它它们们的的坐坐标标(x，y)，并并记记录录在在下下面面的的表表格格中中，已已知知g值值，利利用用公公式式ygt2和和xv0t，求出小球做平抛运动的初速度，求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出，最后算出v0的平均值。的平均值。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理2.验证轨迹是抛物线验证轨迹是抛物线抛抛物物线线的的数数学学表表达达式式为为yax2，将将某某点点(如如B点点)的的坐坐标标x、y代代入入上上式式求求出出常常数数a，再再将将其其他他点点的的坐坐标标代代入入此此关关系系式式看看看

6、看等等式式是是否否成成立立，若若等等式式对对各各点点的的坐坐标标近近似似都都成成立立，则则说说明明所所描绘得出的曲线为抛物线。描绘得出的曲线为抛物线。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理【误差分析】【误差分析】1斜斜槽槽末末端端没没有有调调水水平平，小小球球离离开开斜斜槽槽后后不不做做平平抛抛运运动。动。2确定小球运动的位置时不准确。确定小球运动的位置时不准确。3量取轨迹上各点坐标时不准确。量取轨迹上各点坐标时不准确。【注意事项】【注意事项】1实实验验中中必必须须调调整整斜斜槽槽末末端端的的切切线线水水平平(检检验验是是否否水水平平的的方方法法是是：将将小小球球放放在在

7、斜斜槽槽末末端端水水平平部部分分，将将其其向向两两边边各各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向)。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理2方方木木板板必必须须处处于于竖竖直直平平面面内内，固固定定时时要要用用重重垂垂线线检检查查坐标纸竖线是否竖直。坐标纸竖线是否竖直。3小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。4坐坐标标原原点点不不是是槽槽口口的的端端点点，应应是是小小球球出出槽槽口口时时球球心心在在木板上的投影点。木板上的投影点。5小小球球开开始始滚滚下下的的位位置置高高度度要要适适中中，以以使使小小球球

8、平平抛抛运运动动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。6在在轨轨迹迹上上选选取取离离坐坐标标原原点点O点点较较远远的的一一些些点点来来计计算算初初速度。速度。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理【例例1】(1)在在做做“研研究究平平抛抛运运动动”实实验验时时，除除了了木木板板、小小球、斜槽、铅笔、图钉之外下列器材中还需要的是球、斜槽、铅笔、图钉之外下列器材中还需要的是()A游标卡尺游标卡尺B秒表秒表 C坐标纸坐标纸D天平天平E弹簧测力计弹簧测力计F重垂线重垂线(2)(多多选)实验中，下列说法正确的是实验中，下列说法正确的是(

9、)A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑C要要使使描描出出的的轨轨迹迹更更好好地地反反映映真真实实运运动动，记记录录的的点点应应适适当多一些当多一些D斜槽轨道末端可以不水平斜槽轨道末端可以不水平第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理【解解析析】(1)实验中中需需要要在在坐坐标纸上上记录小小球球的的位位置置，描描绘小小球球的的运运动轨迹迹，需需要要利利用用重重垂垂线确确定定坐坐标轴的的y轴。故故C、F是是需需要要的的。(2)使使小小球球从从斜斜槽槽上上同同一一位位置置滑滑下下才才能能保保证每每次次的的

10、轨迹迹相相同同，A正正确确。斜斜槽槽没没必必要要必必须光光滑滑，只只要要能能使使小小球球滑滑出出的的初初速速度度相相同同即即可可，B错误。实验中中记录的的点点越越多多，轨迹迹越越精精确确，C正正确确。斜斜槽槽末末端端必必须水水平平，才才能能保保证小小球球离离开斜槽后做平抛运开斜槽后做平抛运动，D错误。【答案】【答案】(1)C、F(2)A、C第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理【例例2】(2015崇崇文文高高一一检测)(1)研研究究平平抛抛运运动动下下面面哪哪些些做法可以减小实验误差做法可以减小实验误差()A使用密度大、体积小的钢球使用密度大、体积小的钢球B尽量减小钢球与

11、斜槽间的摩擦尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D使斜槽末端的切线保持水平使斜槽末端的切线保持水平第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理(2)某某同同学学在在做做“研研究究平平抛抛运运动动”的的实实验验中中，忘忘记记记记下下小小球球做做平平抛抛运运动动的的起起点点位位置置O，A为为小小球球运运动动一一段段时时间间后后的的位位置置，根根据据如如图图所所示示，求求出出小小球球做做平平抛抛运运动动的的初初速速度度为为_m/s。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理【解解析析】(

12、1)研研究究平平抛抛运运动时，钢球球体体积越越小小，所所受受空空气气阻阻力力越越小小，并并且且记录小小球球通通过的的位位置置越越准准确确，A正正确确；小小球球每每次次从从斜斜槽槽上上的的同同一一位位置置由由静静止止开开始始滚下下，可可保保证小小球球的的初初速速度度不不变，与与钢球球和和斜斜槽槽间的的摩摩擦擦无无关关，B错误，C正正确确；实验时必必须使使斜斜槽槽末末端端的的切切线水水平平，以以确确保保小小球球水水平平飞出出做做平平抛运抛运动。D正确。正确。(2)由由题图可知可知AB、BC间的的竖直距离直距离yAB15cm0.15m，yBC25cm0.25m因因为xABxBC0.20m，所所以以小

13、小球球从从A运运动到到B与与从从B运运动到到C的的时间相同，相同，设此此时间为t。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理1采采用用图图示示的的实实验验装装置置做做“研研究究平平抛抛物物体体的的运运动动”实实验验时时，除除了了木木板板、小小球球、斜斜槽槽、铅铅笔笔、坐坐标标纸纸、图图钉钉之之外外，下下列器材中还需要的是列器材中还需要的是()第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理A刻度尺刻度尺B秒表秒表C天平天平D重垂线重垂线第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理2.“探探

14、究究平平抛抛物物体体的的运运动动规规律律”实实验验的的装装置置如如图图所所示示，在在实验前应实验前应()第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理A将斜槽的末端切线调成水平将斜槽的末端切线调成水平B将将木木板板校校准准到到竖竖直直方方向向，并并使使木木板板平平面面与与小小球球下下落落的的竖直平面平行竖直平面平行C斜槽的末端没有必要保持水平斜槽的末端没有必要保持水平D测出平抛小球的质量测出平抛小球的质量第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理3某某学学生生在在做做“研研究究平平抛抛物物体体的的运运动动”的的实实验验中中，描描出出了了如如下下图图所所示示的的几

15、几个个实实验验点点，其其中中偏偏差差较较大大的的实实验验点点B产产生生的原因可能是的原因可能是()第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理A小球滚下的高度较其他各次高小球滚下的高度较其他各次高B小球滚下的高度较其他各次低小球滚下的高度较其他各次低C小球滚下时具有一定的初速度小球滚下时具有一定的初速度D以上说法均有可能以上说法均有可能第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理4(2015莆莆田田高高一一检测)会会使使“探探究究平平抛抛物物体体的的运运动动”实实验误差增大的因素是验误差增大的因素是()A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B安装斜槽时其末端

16、不水平安装斜槽时其末端不水平C建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点D根根据据曲曲线线计计算算平平抛抛运运动动的的初初速速度度时时，在在曲曲线线上上取取作作计计算的点离原点算的点离原点O较远较远第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理5(2015永永康康高高一一检测)(1)下下面面是是通通过过描描点点法法画画小小球球平平抛抛运动轨迹的一些操作要求，你认为正确的选项是运动轨迹的一些操作要求，你认为正确的选项是_。A通过调节使斜槽的末端切线保持水平通过调节使斜槽的末端切线保持水平B每次释放小球的位置必须相同每次释放小球的位置必须相同

17、C记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降D每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球E小球运动时不应与木板上的白纸相接触小球运动时不应与木板上的白纸相接触F将将小小球球的的位位置置记记录录在在纸纸上上后后，取取下下纸纸，用用直直尺尺将将点点连连成折线成折线第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理(2)在在“研研究究平平抛抛物物体体的的运运动动”的的实实验验中中，得得到到的的轨轨迹迹如如图图所所示示，其其中中O点点为为平平抛抛运运动动的的起起点点。根根据据平平抛抛运运动动的的规规律律及及图图中中给给出出的的数数据据，可可计计算算

18、出出小小球球平平抛抛的的初初速速度度v0_m/s。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理6如如图图为为一一小小球球做做平平抛抛运运动动的的闪闪光光照照相相照照片片的的一一部部分分，图中背景方格的边长均为图中背景方格的边长均为5cm，如果取，如果取g10m/s2，那么：，那么：(1)闪光频率是闪光频率是_Hz；(2)小球运动中水平分速度的大小是小球运动中水平分速度的大小是_m/s；(3)小球经过小球经过B点的速度大小是点的速度大小是_m/s。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理7.试试根根据据平平抛抛运运动动原原理理设设计计“测测量量弹弹射射器器弹弹

19、丸丸出出射射初初速速度度”的的实实验验方方案案。提提供供的的实实验验器器材材为为弹弹射射器器(含含弹弹丸丸，见见下下图图)、铁架台、铁架台(带有夹具带有夹具)、米尺。、米尺。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理(1)画出实验示意图；画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意在安装弹射器时应注意_；(3)实验中需要测量的量实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出并在示意图中用字母标出)为为_；(4)由由于于弹弹射射器器每每次次射射出出的的弹弹丸丸初初速速度度不不可可能能完完全全相相等等，在实验中应采取的方法是在实验中应采取的方法是_；(5)计算公式为计算公式为_。第五章

20、第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理【解解析析】根根据据研研究究平平抛抛运运动的的实验和和平平抛抛运运动的的原原理理，可可知知使使弹丸丸做做平平抛抛运运动，通通过测量量下下落落高高度度可可求求出出时间，再再测出水平位移可求出平抛的初速度。出水平位移可求出平抛的初速度。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理(1)实验示意图如图所示；实验示意图如图所示；(2)弹射器必须保持水平；弹射器必须保持水平；(3)弹丸下降高度弹丸下降高度y和水平射程和水平射程x；(4)在在不不改改变变高高度度y的的条条件件下下进进行行多多次次实实验验，测测量量水水平平射射程程x，得出

21、水平射程，得出水平射程x的平均值的平均值 ，以减小误差；，以减小误差；【答案答案】见解析见解析第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理8(2015德德州州高高一一检测)在在做做“研研究究平平抛抛运运动动”的的实实验验中中，为为了了确确定定小小球球在在不不同同时时刻刻所所通通过过的的位位置置，实实验验时时用用如如图图所所示示的的装装置置，先先将将斜斜槽槽轨轨道道的的末末端端调调整整水水平平，在在一一块块平平木木板板表表面面钉钉上上复复写写纸纸和和白白纸纸，并并将将该该木木板板竖竖直直立立于于紧紧靠靠槽槽口口处处。使使小小球球从从斜斜槽槽上上紧紧靠靠挡挡板板处处由由静静止止释释

22、放放，小小球球撞撞到到木木板板并并在在白白纸纸上上留留下下痕痕迹迹A。将将木木板板向向远远离离槽槽口口方方向向平平移移距距离离x，再再使使小小球球从从斜斜槽槽上上紧紧靠靠挡挡板板处处由由静静止止释释放放，小小球球撞撞在在木木板板上上得得到到痕痕迹迹B。将将木木板板再再向向远远离离槽槽口口方方向向平平移移距距离离x，小小球球再再从从斜斜槽槽上上紧紧靠靠挡挡板板处处由由静静止止释释放放，得得到到痕痕迹迹C。若若测测得得木木板板每每次次移移动动距距离离x10.00cm，A、B间间距距离离y14.78cm，B、C间间距距离离y214.82cm，g取取9.8m/s2。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理(1)根根据据以以上上直直接接测测量量的的物物理理量量得得小小球球初初速速度度v0_。(用题中所给字母表示用题中所给字母表示)(2)小球初速度的测量值为小球初速度的测量值为_m/s。第五章第五章曲线运动曲线运动必修二必修二人教版人教版物理物理