资源描述
,课时,2,试验：研究平抛运动,第一章,3,平抛运动,1/34,学习,目标,1.,学会用试验方法描绘平抛运动轨迹,.,2.,会判断平抛运动轨迹是不是抛物线,.,3.,会依据平抛运动轨迹计算平抛运动初速度,.,2/34,内容索引,题型演练,学以致用 实训演练,达标检测,检测评价 达标过关,技能贮备,明确原理 提炼方法,3/34,技能贮备,4/34,一、描绘平抛运动轨迹,1.,试验原理,用,法得到物体做平抛运动轨迹,.,2.,试验器材,(,以斜槽轨道试验为例,),斜槽、小球、,、图钉、,、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台,.,描迹,方木板,刻度尺,5/34,3.,试验步骤,(1),按图,1,甲所表示安装试验装置，使斜槽末端水平,(,小球在斜槽末端点恰好静止,).,(2),固定木板上坐标纸，使木板保持竖直状态，小球运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向,.,(3),以斜槽水平末端端口上小球球心在木板上投影点为坐标原点,O,，过,O,点画出竖直,y,轴和水平,x,轴,.,图,1,6/34,(4),使小球从斜槽上,位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过位置上，假如小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点,.,用一样方法，在小球运动路线上描下若干点,.,(5),将坐标纸从木板上取下，从,O,点开始经过画出若干点描出一条,_,曲线，如图乙所表示,.,4.,注意事项,(1),试验中必须调整斜槽末端切线,(,将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平,).,同一,平滑,水平,7/34,(2),方木板必须处于,平面内，固定时要用铅垂线检验坐标纸竖线是否,.,(3),小球每次必须从斜槽上,位置由静止释放,.,(4),坐标原点不是槽口端点，应是小球出槽口时球心在木板上投影点,.,(5),小球开始滚下位置高度要适中，以使小球做平抛运动轨迹由坐标纸左上角一直抵达右下角为宜,.,竖直,同一,竖直,8/34,二、数据处理,1.,判断平抛运动轨迹是不是抛物线,方法一公式法,(1),原理：若平抛运动轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点，建立直角坐标系后，轨迹上各点坐标应含有,y,关系，而且同一轨迹,a,是一个确定值,.,(2),验证方法,用刻度尺测量几个点,x,、,y,两个坐标，分别代入,y,ax,2,中求出常量,a,，看计算得到,a,值在误差允许范围内是否是一个常数,.,ax,2,9/34,方法二图像法,建立,y,x,2,坐标系，依据所测量各个点,x,、,y,坐标值分别计算出对应,y,值和,x,2,值，在,y,x,2,坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线斜率即为,a,值,.,2.,计算初速度,在小球平抛运动轨迹上任取一点，用刻度尺测出它坐标,(,x,，,y,),，利用,公式,y,_,和,x,，求出小球做平抛运动初速度,v,0,(,g,已知,),，多求几个点然后求出,v,0,平均值,.,v,0,t,10/34,题型演练,11/34,例,1,在,“,研究平抛物体运动,”,试验中：,(1),为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端切线沿水平方向，检验方法是,_.,一、平抛运动试验原理与试验操作,答案,将小球放置在槽口处轨道上，小球能保持静止,解析,斜槽末端水平时，小球在斜槽末端处于平衡状态，放在槽口能静止不动,.,解析,(2),小球抛出点位置必须及时统计在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为,x,轴和,y,轴，竖直线是用,_,来确定,.,铅垂线,解析,用铅垂线来确定竖直线最准确,.,12/34,(3),某同学建立直角坐标系如图,2,所表示，设他在安装试验装置和其它操作时准确无误，只有一处失误，即是,_,_.,答案,坐标原点应该是小球在槽口时球心在,白纸上水平投影点,图,2,解析,描绘小球运动轨迹起始位置时应描绘球心位置，所以坐标原点应在平抛起点球心位置，即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上水平投影点,.,解析,13/34,(4),该同学在轨迹上任取一点,M,，测得坐标为,(,x,，,y,),，则初速度测量值为,_,，测量值比真实值要,_(,选填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”,).,答案,偏大,解析,14/34,计算平抛运动初速度能够分为两种情况,(1),平抛轨迹完整,(,即含有抛出点,),在轨迹上任取一点，测出该点离坐标原点水平位移,x,及竖直位移,y,，就可求出初速度,v,0,.,二、计算平抛运动初速度,15/34,(2),平抛轨迹残缺,(,即无抛出点,),在轨迹上任取三点,A,、,B,、,C,(,如图,3,所表示,),，使,A,、,B,间及,B,、,C,间水平距离相等，由平抛运动规律可知,A,、,B,间与,B,、,C,间所用时间相等，设为,t,，则,h,h,BC,h,AB,gt,2,图,3,16/34,例,2,某同学在做,“,研究平抛运动,”,试验时得到了如图,4,所表示运动轨迹，,a,、,b,、,c,三点位置在运动轨迹上已标出，则：,(1),小球平抛初速度为,_m/s,.(,g,取,10 m/s,2,),答案,解析,由平抛运动公式，在,x,轴方向上,x,ab,v,0,T,，在竖直方向上,h,bc,h,ab,gT,2,，代入数据解得,T,0.1 s,，,v,0,2 m/s.,图,4,2,解析,17/34,(2),小球运动到,b,点时速度大小,v,b,_,，方向,_.,答案,2.5 m/s,解析,与,x,轴方向夹角为,37,18/34,(3),小球抛出点位置坐标,x,_cm,，,y,_cm.,10,1.25,答案,解析,19/34,依据平抛运动轨迹测定初速度时，不要随便把题目所提供第一个统计点当成平抛运动抛出点,.,可利用自由落体运动在竖直方向上连续相同时间内下落高度之比为,1,3,5,关系来判断第一个统计点是否为抛出点，若不是，只能由,h,gT,2,求出时间间隔,.,易错警示,20/34,例,3,某同学设计了一个研究平抛运动试验,.,试验装置示意图如图,5,甲所表示，,A,是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行插槽,(,图中,P,0,P,0,、,P,1,P,1,、,),，槽间距离均为,d,.,把覆盖复写纸白纸铺贴在平面硬板,B,上,.,试验时依次将,B,板插入,A,板各插槽中，,每次让小球从斜轨道同一位置由,静止释放,.,每打完一点后，把,B,板插,入后一槽中并同时向纸面内侧平移,距离,d,.,试验得到小球在白纸上打下,若干痕迹点，如图乙所表示,.,三、创新试验设计,图,5,21/34,(1),试验前应对试验装置重复调整，直到,_.,每次让小球从同一位置由静止释放，是为了,_.,答案,解析,答案,看法析,22/34,解析,本试验把小球经过水平相等位移,(,即槽间距离,d,),，巧妙转化为题图中,x,轴上经过相同位移,(,即向纸内,侧平移距离,d,),，而竖直方向确定落点为竖直位置，因,而可画出平抛运动轨迹,.,依据试验设计方案，试验前应对试验装置进行调整，使斜轨道末端切线水平，以确保小球飞出时速度沿水平方向，小球做平抛运动,.,每次让小球从同一位置由静止释放目标是使小球每次做平抛运动初速度相同，轨迹相同,.,23/34,(2),每次将,B,板向内侧平移距离,d,，是为了,_.,答案,解析,答案,看法析,解析,每次将,B,板向内侧平移距离,d,是为了保持统计纸上每两点之间水平距离相同,.,24/34,(3),在图乙中绘出小球做平抛运动轨迹,.,答案,解析,答案,看法析,解析,如图所表示,(,注意要用平滑曲线连接,).,25/34,1.,本试验中，把小球平抛运动轨迹由纸面内转换到垂直纸面平面内,.,2.,B,板每向右平移距离,d,，同时向纸面内侧平移距离,d,，使转换含有等效性,.,创新点评,26/34,达标检测,27/34,1.,(,试验操作,),(,多项选择,),在做,“,研究平抛运动,”,试验时，以下说法正确是,A.,安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直,B.,安装斜槽和木板时，只需注意小球不和木板发生摩擦,C.,每次试验都要把小球从同一位置由静止释放,D.,试验目标是描绘出小球运动轨迹，分析平抛运动规律,解析,安装斜槽和木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出小球运动轨迹，,A,正确，,B,错误；,小球每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，可确保小球初速度不变，,C,正确；,由试验目标可知，,D,正确,.,答案,解析,1,2,3,28/34,2.,(,试验方案设计,),(,多项选择,),在探究平抛运动规律时，能够选取如图,6,所表示各种装置图，则以下操作合理是,A.,选取装置图甲研究平抛物体竖直,分运动时，应该用眼睛看,A,、,B,两球,是否同时落地,B.,选取装置图乙并要取得稳定细水柱,显示出平抛运动轨迹，竖直管上端,A,一定要低于水面,C.,选取装置图丙并要取得钢球做平抛运动轨迹，每次不一定从斜槽上同一,位置由静止释放钢球,D.,除上述装置外，还能够用数码摄影机每秒拍摄,15,帧钢球做平抛运动照片,以取得平抛运动轨迹,答案,解析,图,6,1,2,3,29/34,解析,小球下落速度很快，运动时间很短，用眼睛看极难准确判断出小球落地先后次序，应听声音，选项,A,错误；,竖直管上端,A,应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，,A,处压强一直等于大气压强，不受瓶内水面高低影响，所以能够得到稳定细水柱，选项,B,正确；,只有每次从同一位置由静止释放钢球，钢球做平抛运动初速度才相同，选项,C,错误；,取得钢球做平抛运动时每秒,15,帧照片就等同于做平抛运动试验时在方格纸上描点方法，一样能够取得平抛运动轨迹，选项,D,正确,.,1,2,3,30/34,3.,(,试验操作及速度计算,),如图,7,所表示，在,“,研究平抛运动,”,试验中，能够描绘出小球平抛运动轨迹，试验简明步骤以下：,A.,让小球屡次从,_,释放，在一张印有小方,格纸上记下小球经过一系列位置，如图中,a,、,b,、,c,、,d,所表示,.,B.,安装好器材，注意,_,，记下平抛初,位置,O,点和过,O,点水平线与竖直线,.,C.,取下方格纸，以,O,为原点，以水平线为,x,轴，竖直线为,y,轴建立直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动轨迹,.,(1),完成上述步骤，将正确答案填在横线上,.,答案,图,7,同一位置静止,斜槽末端切线水平,解析,1,2,3,31/34,解析,这种方法，需让小球重复同一个平抛运动屡次，才能统计出小球一系列位置，故必须让小球每次由同一位置静止释放,.,斜槽末端切线水平，小球才会做平抛运动,.,1,2,3,32/34,(2),上述试验步骤合理次序是,_.,(3),已知图中小方格边长,L,1.25 cm,，则小球平抛初速度为,v,0,_(,用,L,、,g,表示,),，其值是,_.(,取,g,9.8 m/s,2,),BAC,0.7 m/s,答案,解析,1,2,3,33/34,(4),b,点速度,v,b,_.(,用,L,、,g,表示,),答案,解析,1,2,3,34/34,
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