2022版新教材高中物理2.3科学探究：平抛运动的特点课件鲁教版必修.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,3,节,科学探究,:,平抛运动的特点,第一页，编辑于星期六：三点 五十二分。,第二页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,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。,第三页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,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,第四页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,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=ax,2,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=v,0,t,y=gt,2,得,初速度,_,。,抛物线,第五页，编辑于星期六：三点 五十二分。,2.,实验设计,轨迹的画法。,(1),追踪描点法。,(2),频闪照相法。,第六页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,实验过程,】,一、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,:,第七页，编辑于星期六：三点 五十二分。,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。,第八页，编辑于星期六：三点 五十二分。,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,在小球运动路线上描下若干点。,第九页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,思考,讨论,】,在做“平抛运动的特点”实验中,小球能不能乱扔,?,(,科学态度与责任,),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。,第十页，编辑于星期六：三点 五十二分。,二、数据收集与分析,1.,根据实验记录,在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹。,2.,在平抛运动轨迹上选取几个水平间距相等的测量点,测出并计算相应物理量填入表格中。,第十一页，编辑于星期六：三点 五十二分。,测量点,A,B,C,D,E,F,水平方向位移,x/m,竖直方向位移,y/m,水平速度,v/ms,-1,第十二页，编辑于星期六：三点 五十二分。,3.,观察描出的轨迹,与你熟悉的曲线进行比较,猜想,y,与,x,的关系,作出,yx,2,图像。,第十三页，编辑于星期六：三点 五十二分。,三、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。,第十四页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,思考,讨论,】,竖直方向上测量并计算,y,EF,-y,DE,、,y,DE,-y,CD,、,y,CD,-y,BC,、,y,BC,-y,AB,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,?(,科学思维,),提示,:,它们都相等,说明小球在竖直方向上做自由落体运动。,第十五页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,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。,第十六页，编辑于星期六：三点 五十二分。,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,而是小球出槽口时球心在木板上的投影点。,第十七页，编辑于星期六：三点 五十二分。,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。,第十八页，编辑于星期六：三点 五十二分思考,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,?(,科学探究,),提示,:,频闪照相法、水流法。,第十九页，编辑于星期六：三点 五十二分。,类型一实验操作,【,典例,1】,(1),在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是,_,。世纪金榜导学号,A.,停表,B.,坐标纸,C.,天平,D.,弹簧秤,E.,重垂线,第二十页，编辑于星期六：三点 五十二分。,(2),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无初速度滚下,B.,斜槽轨道必须光滑,C.,斜槽轨道末端可以不水平,D.,为使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,第二十一页，编辑于星期六：三点 五十二分。,E.,为了比较准确地找出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点都连接起来,第二十二页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,解题探究,】,(1),为什么要让斜槽的末端水平,?,提示,:,为了保证小球做的是平抛运动。,(2),为什么小球每次要从斜槽的同一位置由静止释放,?,提示,:,为了保证小球做平抛运动的初速度相等。,第二十三页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,解析,】,(1),在做,“,研究平抛物体的运动,”,实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要铅垂线,确保小球抛出是在竖直面内运动,还需要坐标纸,便于确定小球间的距离。故,B,、,E,正确。,第二十四页，编辑于星期六：三点 五十二分。,(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,但必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,不需要把所有的点都连接起来,而是让更多的点分布在曲线两边。要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些。故,A,、,D,正确,B,、,C,、,E,错误,;,故选,A,、,D,。,第二十五页，编辑于星期六：三点 五十二分。,答案,:,(1)B,、,E,(2)A,、,D,第二十六页，编辑于星期六：三点 五十二分。,类型二数据处理,【,典例,2】,图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。世纪金榜导学号,第二十七页，编辑于星期六：三点 五十二分。,(1),图乙是正确实验取得的数据,其中,O,为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为,_m/s,。,(g,取,9.8 m/s,2,),第二十八页，编辑于星期六：三点 五十二分。,(2),在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长,L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为,_m/s;,B,点的竖直分速度为,_m/s,。,(g,取,10 m/s,2,),第二十九页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,解析,】,(1),因为,O,点是抛出点,则,h=gt,2,t=,则小球的初速度,v,0,=,代入数据解得,v,0,=1.6 m/s,。,第三十页，编辑于星期六：三点 五十二分。,(2),由题图可知,AB,、,BC,之间的时间间隔相等,根据,y=,gT,2,得,T=0.1 s,则小球的初速度,v,0,=1.5 m/s,。,B,点竖直方向上的分速度等于,AC,在竖直方向上的平均速,度,v,By,=2 m/s,。,答案,:,(1)1.6,(2)1.5,2,第三十一页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,规律方法,】,求平抛运动的初速度的方法,(1),轨迹完整时,:,根据平抛运动在水平方向做匀速直线运动,x=v,0,t,在竖,直方向做自由落体运动,h=gt,2,可求得,v,0,=x,。,第三十二页，编辑于星期六：三点 五十二分。,(2),轨迹不完整时,:,根据不完整的平抛运动的轨迹在水平方向做匀速直线,运动,x=v,0,T,在竖直方向做匀加速直线运动,h=gT,2,可求,得,v,0,=x,。,第三十三页，编辑于星期六：三点 五十二分。,类型三实验创新,【,典例,3】,如图所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度。,第三十四页，编辑于星期六：三点 五十二分。,使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到,_(,选填“同一”或“不同”,),位置。然后分别测出小球几次飞出的,_,和,_,再由公式,_,求出初速度的平均值。世纪金榜导学号,第三十五页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,解析,】,小球做平抛运动时,水平方向上,x=v,0,t,竖直方,向上,h=gt,2,所以,v,0,=x,。,答案,:,同一水平位移,x,竖直高度,h,v,0,=x,第三十六页，编辑于星期六：三点 五十二分。,【,创新评价,】,1.,实验创新思路,:,用弹簧把小球从同一位置弹出代替小球从斜槽的同一高度静止释放。,第三十七页，编辑于星期六：三点 五十二分。,2.,实验步骤,:,(1),安装实验器材。,(2),把小球从弹簧的同一位置释放,记录落在复写纸上,的位置。,(3),测量小球做平抛运动的水平位移,x,和竖直位移,h,并,计算,v,0,=x,。,第三十八页，编辑于星期六：三点 五十二分。,(4),计算平抛运动的初速度的平均值。,次数,1,2,3,4,平均值,x,h,v,0,第三十九页，编辑于星期六：三点 五十二分。,3.,误差分析,:,(1),小球做平抛运动的初位置确定不准确。,(2),小球在空气中受到空气阻力影响。,第四十页，编辑于星期六：三点 五十二分。,第四十一页，编辑于星期六：三点 五十二分。,