高中物理实验研究平抛运动同步课件新人教版必修.ppt

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1、第三节实验：研究平抛运动第三节实验：研究平抛运动一、实验目的一、实验目的1用实验的方法找出做平抛运动的物体的运动轨迹用实验的方法找出做平抛运动的物体的运动轨迹2由实验轨迹求平抛物体的初速度由实验轨迹求平抛物体的初速度三、实验器材三、实验器材斜斜槽槽(带带小小球球)、木木板板及及竖竖直直固固定定支支架架、白白纸纸、图图钉钉、重重垂垂线线、三三角角板板、铅铅笔笔、刻刻度尺度尺四、实验步骤四、实验步骤1按按图图甲甲所所示示安安装装实实验验装装置置，使使小小球在斜槽末端点恰好静止球在斜槽末端点恰好静止2以以水水平平槽槽末末端端端端口口上上小小球球球球心心位位置置为为坐坐标标原原点点O，过过O点点画画出

2、出竖竖直直的的y轴轴和和水平的水平的x轴轴甲甲3使小球从斜槽上同一位置由使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点用同样就用铅笔在该位置画上一点用同样方法，在小球运动路线上描下若干点方法，在小球运动路线上描下若干点4将将白白纸纸从从木木板板上上取取下下，从从O点点开开始始通通过过画画出出的的若若干干点点描描出出一一条条平平滑的曲线，如图乙所示滑的曲线，如图乙所示乙乙六、注意事项六、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

3、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斜斜槽槽末末端端水水平平部部分分，看看小小球球能能否否静静止止，若小球静止，则斜槽末端水平若小球静止，则斜槽末端水平)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，以以使使小小球球做做平平抛抛运运动的轨迹由坐标纸

4、的左上角一直到达右下角为宜动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七、误差分析七、误差分析1斜槽末端没有水平斜槽末端没有水平2描点不准确描点不准确3在轨迹上量取某点坐标在轨迹上量取某点坐标(x，y)时出现误差时出现误差在做在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验时：的实验时：(1)除除了了木木板板、小小球球、斜斜槽槽、铅铅笔笔、图图钉钉之之外外，下下列列器器材材中还需要的是中还需要的是_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)实验中，下列说法

5、正确的是实验中，下列说法正确的是_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斜槽轨道末端可以不水平斜槽轨道末端可以不水平D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当多一些适当多一些E为为了了比比较较准准确确地地描描出出小小球球运运动动的的轨轨迹迹，应应该该用用一一条条曲线把所有的点连接起来曲线把所有的点连接起来思路点拨：思路点拨：依据原理与实验目的选取器材依据原理与实验目的选取器材解解析析：实实验验还还需需要要的的器器材材是是坐坐标标纸纸和和重重垂垂线线，描描出出的的轨轨迹迹

6、在在坐坐标标纸纸上上，方方便便数数据据处处理理，重重垂垂线线是是用用来来确确定定竖竖直直木木板板是是否否竖竖直直并并确确定定纵纵坐坐标标做做研研究究平平抛抛运运动动的的实实验验时时，斜斜槽槽末末端端必必须须水水平平，以以保保证证小小球球做做平平抛抛运运动动，使使小小球球每每次次从从斜斜槽槽上上相相同同的的位位置置自自由由滑滑下下，以以使使小小球球在在斜斜槽槽末末端端速速度度相相同同；在在描描画画小小球球运运动动轨轨迹迹时时，应应用用平平滑滑的的曲曲线线连连点点，偏偏离离轨轨迹迹较较远远的的点可舍去点可舍去答案：答案：(1)CF(2)AD【针针对对训训练练】1.关关于于研研究究平平抛抛运运动动这

7、这个个实实验验，以以下下说说法法中正确的是中正确的是()A小球释放的初始位置越高越好小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近竖直木板但不能接触小球的平抛运动要靠近竖直木板但不能接触答案：答案：BCD 在研究平抛物体运动的实验中，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长格的边长L1.6 cm，若小球在平抛运动，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的途中的几个位置如图中的a、b、c

8、、d所所示，则小球平抛的初速度的计算式为示，则小球平抛的初速度的计算式为v v0_(用用L、g表示表示)，其值是，其值是_(g10 m/s2)小球在小球在b点的速率为点的速率为_(取两位有效数字取两位有效数字)【题后总结题后总结】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动匀变速直线运动规律及其推动和竖直方向的自由落体运动匀变速直线运动规律及其推论对竖直方向均成立论对竖直方向均成立【针针对对训训练练】2.某某同同学学在在描描绘绘平平抛抛运运动动轨轨迹迹时时，得得到到的的部部分分轨轨迹迹曲曲线线如如图图所所示示，在在曲曲线线上上取取A、B、C

9、三三个个点点，测测量量得得到到A、B、C三三点点间间竖竖直直距距离离h110.20 cm，h220.20 cm，A、B、C三三个个点点水水平平距距离离x1x212.40 cm，g取取10 m/s2，则则物物体体平平抛抛运动的初速度大小为运动的初速度大小为_m/s.解析：解析：据竖直方向小球运动有据竖直方向小球运动有hh2h1gT2据水平方向小球做匀速运动，据水平方向小球做匀速运动，x1v v0T解得解得v v01.24 m/s.答案：答案：1.241安安装装实实验验装装置置的的过过程程中中，斜斜槽槽末末端端的的切切线线必必须须是是水水平平的，这样做的目的是的，这样做的目的是()A保证小球飞出时

10、，速度既不太大，也不太小保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B保证小球飞出时，初速度水平保证小球飞出时，初速度水平C保证小球在空中运动的时间每次都相等保证小球在空中运动的时间每次都相等D保证小球运动的轨迹是一条抛物线保证小球运动的轨迹是一条抛物线解解析析：平平抛抛运运动动就就是是要要求求小小球球离离开开斜斜槽槽时时，初初速速度度一一定定是水平的是水平的答案：答案：B2下下列列哪哪些些因因素素会会使使“探探究究平平抛抛运运动动的的规规律律”实实验验误误差差增大增大()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

11、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算的点离原点计算的点离原点O较近较近解解析析：小小球球与与斜斜槽槽之之间间的的摩摩擦擦并并不不影影响响平平抛抛运运动动，不不能能选选A.斜斜槽槽末末端端不不水水平平，以以斜斜槽槽末末端端端端口口为为坐坐标标原原点点，在在曲曲线线上取离原点上取离原点O较近的点，都对测量数据影响较大较近的点，都对测量数据影响较大答案：答案：BCD3在在“探探究究平平抛抛运运动动的的规规律律”实实验验中中，小小球球做做平平抛抛运运动动的坐标原点位置是的坐标原点位置是(设小球半径为设

12、小球半径为r)()A斜槽口末端斜槽口末端O点点B槽口槽口O点正上方点正上方r处处C槽口槽口O点正前方点正前方r处处D槽口槽口O点正上方点正上方2r处处解析：解析：以小球离开斜槽时重心的位置当做原点最适合以小球离开斜槽时重心的位置当做原点最适合答案：答案：B4为为了了准准确确地地测测出出平平抛抛轨轨迹迹上上某某点点的的坐坐标标，需需要要注注意意的的是是()A选距原点近一些的点选距原点近一些的点B应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点C用重垂线准确地确定纵轴用重垂线准确地确定纵轴D选距原点远一些的点选距原点远一些的点解解析析：B、C、D能能更更准准

13、确确地地确确定定小小球球的的运运动动轨轨迹迹和和运运动动的数据的数据答案：答案：BCD5关关于于实实验验的的注注意意事事项项，将将你你认认为为正正确确的的选选项项前前面面的的字字母填在横线上母填在横线上_(a)通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平(b)每次释放小球的位置可以不同每次释放小球的位置可以不同(c)每次必须由静止从同一位置释放小球每次必须由静止从同一位置释放小球(d)记记录录小小球球位位置置用用的的木木条条(或或凹凹槽槽)每每次次必必须须严严格格地地等等距距离下降离下降(e)小小球球运运动动时时不不应应与与竖竖直直木木板板上上的的白白纸纸(或或方方格格纸纸)相相接

14、接触触(f)将将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成折线折线答案：答案：ace6.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，如如图图)、铁架台铁架台(带有夹具带有夹具)、米尺、米尺(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)实实验验中中需需要要测测量量的的量量(并并在在示示意意图图中中用用字字母母标标出出)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

15、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_解解析析：根根据据研研究究平平抛抛运运动动的的实实验验和和平平抛抛运运动动的的原原理理，可可知知使使弹弹丸丸做做平平抛抛运运动动，通通过过测测量量下下落落高高度度可可求求出出时时间间，再再测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答案：答案：见解析见解析7.某某同同学学在在做做平平抛抛运运动动实实验验时时得得到到了了如如图图所所示示的的物物体体运运动动轨轨迹迹，a、b、c三三点点的的位位置在运动轨迹上已标出则置在运动轨迹上已标出则(1)小小球球平平抛抛的的初初速速度度为为_m/s.(g取取10 m/s2)(2)小球在小球在b点瞬时速度点瞬时速度v vb_m/s.(3)小小球球开开始始做做平平抛抛运运动动的的位位置置坐坐标标为为：x_cm，y_cm.答案：答案：(1)2(2)2.5(3)101.25