人教版高中物理必修二第五章第3节 实验研究平抛运动(共15张PPT).pptxVIP

第五章 曲线运动第3课：研究平抛运动核心素养教学内容物理观念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=ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。科学思维测出轨迹上某点的坐标x、y，测初速度实验探究1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。 科学态度与责任严谨、科学的实验态度一、实验目的1．用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。2．由运动轨迹求平抛物体的初速度。二、实验器材斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，有孔的卡片，刻度尺，重垂线。实验装置图三、实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描点法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。　测出曲线上某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值、利用公式 求出小球飞行时间t，再利用公式 ，求出小球的水平分速度 ，即为小球做平抛运动的初速度。四、实验步骤1.安装调整：(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上, 其末端伸出桌面外, 轨道末端切线水平。(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角, 把木板调整到竖直位置, 使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。如图所示：重要步骤：调轨道末端水平将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就末端已经表明水平2.建坐标系：把小球放在槽口处, 用铅笔记下小球在槽口(轨道末端) 时球心所在木板上的投影点O, O 点即为坐标原点, 用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴, 画出水平向右的x轴。3.确定小球位置：(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下, 小球从轨道末端射出, 先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。(2)让小球由同一位置自由滚下, 在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置, 并在坐标纸上记下该点。(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。4.描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标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轨迹。 五、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y)。(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线。(2)图像法:建立y -x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y= 和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。ABCDEFx/mmy/mmv0的平均值六、误差分析1.安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜槽后不做平抛运动。2.建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确。3.小球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出现误差。4.确定小球运动的位置时不准确,会导致误差。5.量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差。七、考试考查重点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滚下。4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出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。6.在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。谢谢！