优化方案必修2第五章第三节实验研究平抛运动课件.pptVIP

随堂达标自测 随堂达标自测 课堂互动讲练 核心要点突破 基础知识梳理 上页 下页 第五章 曲线运动 第三节 实验：研究平抛运动 课标定位 学习目标：1.学会描绘平抛运动轨迹的 方法. 2.根据运动轨迹求平抛物体 的初速度. 重点难点：1.描绘小球做平抛运动的轨 迹. 2.结合两个方向上的分运动， 对实验数据进行处理. 易错问题：误认为斜槽末端为抛出点. 一、实验目的 1.用描迹法描出平抛物体的运动轨迹； 2.根据运动轨迹求出平抛物体的初速度. 基础知识梳理 二、实验原理 物体的平抛运动可以看作是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体运动的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动.利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时经过的若干不同位置，然后描出运动轨迹，建立坐标系，测出曲线上任一点的坐标x和y,利用公式 和 ，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度. 三、实验器材 斜槽、白纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台. 四、实验步骤 1.安装调整斜槽 将白纸用图钉钉在竖直的木板的左上角（如图5-3-1所示），用平衡法调整斜槽末端水平，直到将小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直轨道上的任意位置静止即可. 调整木板，确定坐标原点 图5-3-12. 用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球运动轨迹所在平面平行靠近，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，用铅笔在纸上把这个点记下来，O点即为坐标原点，再利用重垂线画出通过O点的竖直线. 3.描点：使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动.先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹,然后使小球从同一位置无初速度滚下,把笔尖放在粗略确定的位置处,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置记下这一点,用同样方法,在小球运动路线上描下若干点. 4.描绘平抛运动的轨迹:取下白纸,将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的轨迹. 核心要点突破 一、研究平抛运动时的注意事项和误差分析 1.注意事项 （1）实验中必须调整斜槽末端的切线水平（检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向）. （2）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）小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下. （4）坐标原点即小球平抛的起点不是槽口的端点,应是小球在槽口时球心在木板上的投影点. （5）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. 2.误差分析 （1）安装斜槽时，其末端不水平. （2）小球做平抛运动受空气阻力影响，宜用密度大的金属小球. （3）小球每次滚下的初位置不尽相同. （4）建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点. 二、数据处理 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 如图5-3-2所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l，则OA2=2l，OA3=3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标和x坐标之间应该具有y=ax2的关系（a是待定常量），用刻度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y=ax2求出a.再测量其他几个点的x、y坐标值，代入y=ax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线. 2.计算平抛物体的初速度 （1）在轨迹曲线上任取几点（如A、B、C、D）. （2）用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x和y. （3）根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动（x=v0t）及竖直方向上是自由落体运动（ ）,分别计算出小球的初速度v0,最后计算小球的初速度v0的平均值. 图5-3-2 特别提醒 1.计算初速度时,要在平抛运动轨迹上选取距O点远些的点,以使结果更准确. 2.利用以上方法确定v0时,要以坐标原点为出发点.特别提醒 三、研究平抛运动的其他方法 1.对比实验法 实验装置如图5-3-3所示. （1）研究水平方向上的分运动的性质. 图5-3-3 ①把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两个小铁珠以相同的初速度分别从轨道A、B同时射出. ②同步改变电磁铁C、D与轨道出口水平线之间的高度，多次重复以上步骤. 我们看到两个小铁珠每次都发生相碰，因此可以得出两个小铁珠在水平方向的运动是相同的，即平抛运