5.3《實驗：研究平拋運動》課件97524實用教案

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1、復(fù)習(xí)回顧：復(fù)習(xí)回顧：1.1.什么是平拋運動什么是平拋運動(yndng)?(yndng)?初速度沿水平方向只受重力作用初速度沿水平方向只受重力作用的運動的運動(yndng)(yndng)2.2.平拋運動平拋運動(yndng)(yndng)可以分解可以分解為哪兩個分運動為哪兩個分運動(yndng)?(yndng)?3.3.平拋運動平拋運動(yndng)(yndng)的軌跡是的軌跡是什么什么? ? 水平(shupng)方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自由落體運動 2021gtytvx第1頁/共29頁第一頁，共30頁。實驗實驗(shyn)(shyn)目的：目的：(1)(1)描繪出平拋物體的運動描繪出

2、平拋物體的運動(yndng)(yndng)軌跡；軌跡； (2)(2)求出平拋運動求出平拋運動(yndng)(yndng)物體的物體的初速度。初速度。實驗實驗: :研究研究(ynji)(ynji)平拋平拋運動運動如何獲得平拋運動的軌跡?第2頁/共29頁第二頁，共30頁。1 1、如何獲得小球做平拋運動、如何獲得小球做平拋運動(yndng)(yndng)的軌跡？的軌跡？方案(fng n)一 ：描跡法第3頁/共29頁第三頁，共30頁。方案(fng n)二 ：徑跡(jn j)法oxy第4頁/共29頁第四頁，共30頁。v0方案(fng n)三 ：用頻閃照相機得到物體(wt)運動的軌跡照相法第5頁/共29頁

3、第五頁，共30頁。實驗器材：斜槽，金屬小球，木板實驗器材：斜槽，金屬小球，木板( (附豎附豎直固定支架直固定支架) )，坐標(biāo)紙，圖釘，坐標(biāo)紙，圖釘(tdng)(tdng)，刻度尺，重錘線，鉛筆?？潭瘸撸劐N線，鉛筆。描跡法描跡法第6頁/共29頁第六頁，共30頁。1、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端左上角固定斜槽，并使其末端(m dun)的切線保持水平。的切線保持水平。實驗(shyn)步驟:第7頁/共29頁第七頁，共30頁。2、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)

4、整到豎直整到豎直(sh zh)方向、并使木板平面與小球方向、并使木板平面與小球下落的豎直下落的豎直(sh zh)面平行且靠近面平行且靠近,固定好木板。固定好木板。3、確定坐標(biāo)原點、確定坐標(biāo)原點O：把小：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在白紙上的球在槽口時球心在白紙上的水平水平(shupng)投影點投影點O，O即為坐標(biāo)原點。即為坐標(biāo)原點。第8頁/共29頁第八頁，共30頁。4描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持有孔的一面保持(boch)水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上水平，調(diào)整卡片的位置，

5、使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。 用鉛筆在卡片缺口處的白紙用鉛筆在卡片缺口處的白紙(bi zh)上點個黑點，這上點個黑點，這就在白紙就在白紙(bi zh)上記下了小球穿過孔時球心所對應(yīng)的上記下了小球穿過孔時球心所對應(yīng)的位置。位置。 保證小球保證小球(xio qi)每次從斜槽上的同一位置由靜止開始每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下，用同樣的方法，可找出小球滑下，用同樣的方法，可找出小球(xio qi)平拋軌跡上的平拋軌跡上的一系列位置。一系列位置。第9頁/共29頁第九頁，共30頁。5、計算初速度：取下白紙、計算初速度：取下白紙

6、(bi zh)，以，以O(shè)點為原點畫出點為原點畫出豎直向下的豎直向下的y軸和水平向右的軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。xy 用公式用公式(gngsh)xv0t和和ygt2/2計算出小球的初速度計算出小球的初速度v0，最后計算出，最后計算出v0的平均值。的平均值。 在曲線在曲線(qxin)上選取上選取A、B、C、D、E、F六個不同六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和和y。第10頁/共29頁第十頁，共30頁。(1)保證斜槽末端的切線必須水平(shup

7、ng)。(2)木板平面豎直且平行于小球平拋的軌道平面，并使小球的運動靠近木板但不接觸。 (3)坐標(biāo)原點不在斜槽口的末端，應(yīng)在槽口上方小球球心處實驗(shyn)注意事項: OO第11頁/共29頁第十一頁，共30頁。(4)小球應(yīng)在同一位置無初速(ch s)自由釋放；釋放的高度要適當(dāng)，使小球以合適的水平初速(ch s)度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差；(5)實驗過程中木板不能動(6)要在平拋軌道上選取距O點遠(yuǎn)些的點來計算球的初速(ch s)度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。實驗(shyn)注意事項: 第12頁/共29頁第十二頁，共30頁。如何檢驗(jinyn)斜槽末端部分是否

8、水平 ？若將小球放在斜槽末端水平(shupng)軌道的任何位置，小球都不滾動，則可以認(rèn)為斜槽末端水平(shupng) 討論討論(toln)1:(toln)1:第13頁/共29頁第十三頁，共30頁。調(diào)節(jié)木板，使重錘的吊線與平板的邊線平行(pngxng)、與平板面平行(pngxng)；使小球平拋的軌道平面與板面平行(pngxng) 怎么判斷木板怎么判斷木板(m bn)(m bn)面是否面是否豎直豎直? ?討論討論(toln)(toln)2:2:第14頁/共29頁第十四頁，共30頁。怎么確定坐標(biāo)原點怎么確定坐標(biāo)原點o o，建立，建立(jinl)(jinl)直角直角坐標(biāo)系坐標(biāo)系? ?把小球放在槽口末端

9、(m dun)處，用鉛筆記下這時球的球心在坐標(biāo)紙板上的水平投影點o，即為坐標(biāo)原點(不是槽口端點)；再利用重錘線確定y軸方向和與之垂直的x軸方向。討論討論(tol(toln)3:n)3:第15頁/共29頁第十五頁，共30頁。yxA4A3A2A1M4M3M2M1y32、如何判斷(pndun)平拋運動的軌跡是不是拋物線？ 假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點應(yīng)滿足(mnz)y=ax2 。測出軌跡上某點的坐標(biāo)(x、y)，帶入y=ax2中求出a，就可知道代表這個軌跡的可能關(guān)系式；再測幾個點的坐標(biāo)代入驗證。第16頁/共29頁第十六頁，共30頁。3、怎樣(znyng)計算平拋物體的初速度？ 2021gtytv

10、x 水平方向上的勻速直線運動(yndng) 豎直方向上的自由落體運動(yndng)平拋運動(yndng)的兩個分運動(yndng)為：yxv0v0=txyg2= x測出軌跡上某一點的坐標(biāo)(x、y)代入可求出v0P（x，y）第17頁/共29頁第十七頁，共30頁。例1、在做“研究平拋運動”實驗中應(yīng)采取下列哪些措施可減小誤差？（）A斜槽軌道必須光滑B斜槽水平部分軌道必須水平C每次要平衡摩擦力D小球每次應(yīng)從(yn cn)斜槽上同一高度釋放B D第18頁/共29頁第十八頁，共30頁。例例2 2、某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)、某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)碼相機來拍攝碼相機來拍攝(pish)(pis

11、h)小球作平拋運動的小球作平拋運動的錄像（每秒錄像（每秒1515幀）并將照片打印出來。桌幀）并將照片打印出來。桌高高 h=0.8m, h=0.8m,問：他大約可以得到幾楨小球問：他大約可以得到幾楨小球正在空中運動的照片？正在空中運動的照片？ v0221gth 由：由：ght2 得：得： 能拍能拍 幅照片幅照片6第19頁/共29頁第十九頁，共30頁。例3、如圖所示，在研究平拋運動的實驗中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點的位置沒有記錄，試根據(jù)(gnj)圖中的數(shù)據(jù)求出平拋運動的初速度。h1h2ssABC物體物體(wt)(wt)在在ABAB段和段和BCBC段運動的時間必相等，則段運動的時間必

12、相等，則有有: :212gThhh hgsTsv 0解析解析(ji (ji x):x):在軌跡上在軌跡上ABCABC三個點是水平三個點是水平間距相等的，故有：間距相等的，故有：第20頁/共29頁第二十頁，共30頁。在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=2.5cm。若小球在平拋運動途中(t zhn)的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v0=_（用L、g表示），其值是_abcd1m/s 2gTy tvx0 2 gL第21頁/共29頁第二十一頁，共30頁。1、在研究平拋運動的實驗(shyn)中，為減少空氣阻力對小球的影響，所以選擇小球

13、時，應(yīng)選擇下列的：（）A、實心小鐵球；B、空心小鐵球；C、實心小木球；D、以上三種球都可以；練一練練一練A第22頁/共29頁第二十二頁，共30頁。2、在“研究平拋物體的運動”實驗時，已備有下列(xili)器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要下列(xili)器材器材中的： A、秒表 B、天平 C、重錘線 D、測力計 C 3、在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球(xio qi)每次從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是 A小球(xio qi)平拋的初速度不同B小球(xio qi)每次做不同的拋物線運動C小球(xio qi)在空中運動的時間每次均不同D小球(xio qi

14、)通過相同的水平位移所用時間均不同ABD 第23頁/共29頁第二十三頁，共30頁。4 4、在研究平拋運動的實驗、在研究平拋運動的實驗(shyn)(shyn)中，中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某乙得到的次記下小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的實驗甲的實驗(shyn)(shyn)錯誤是錯誤是 . .乙的實驗乙的實驗(shyn)(shyn)錯誤是錯誤是 . . O甲O乙槽底不水平(shupng) 每次釋放(shfng)小球的高度不同5、下列哪些因素會使本實驗的誤差增大

15、（ ）A小球與斜槽之間有摩擦B建立坐標(biāo)系時，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點C安裝斜槽時其末端不水平D根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作計算的點離原點O較遠(yuǎn)BC 第24頁/共29頁第二十四頁，共30頁。6、某學(xué)生在研究平拋運動的實驗中有如下操作步驟，試按合理的順序?qū)⒉襟E序號填在下面的線上：_A用鉛筆在白紙上記下拋出點位置O；B取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點，得出平拋運動軌跡；C用重錘線和直尺畫出過O點的豎直線oy；D用三角板畫出過O點的水平線ox；E安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；F每次都從斜槽的定位(dngwi)卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點的

16、位置；G將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H在平拋運動軌跡上取A、B、C三點，用三角板和刻度尺，分別量出三點的水平位移x和豎直位移y；I利用水平和豎直位移x、y，計算三次平拋的初速Vo，再求出三次的平均值作為測量最后結(jié)果；E、G、A、D、C、F、B、H、I第25頁/共29頁第二十五頁，共30頁。7、在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確(zhngqu)的選項前面的字母填在橫線上：。 A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B每次釋放小球的位置必須不同 C每次必須由靜止釋放小球 D記錄小

17、球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降 E小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相觸 F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線 A C E第26頁/共29頁第二十六頁，共30頁。知識延伸：知識延伸：8 8、一架飛機、一架飛機(fij)(fij)水平勻速飛行，從飛水平勻速飛行，從飛機機(fij)(fij)上每隔上每隔1 1秒釋放一個鐵球，先后秒釋放一個鐵球，先后釋放釋放7 7個，若不計空氣阻力，則個，若不計空氣阻力，則7 7個球個球 （ ） A A、在空中任何時刻總是排成拋物線，、在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是等間距的它們的落地點是等間距的 B B、在空中任

18、何時刻總是排成拋物線，、在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點不是等間距的它們的落地點不是等間距的 C C、在空中任何時刻總在飛機、在空中任何時刻總在飛機(fij)(fij)的的正下方排成豎直的直線，它們的落地點是正下方排成豎直的直線，它們的落地點是等間距的等間距的 D D、在空中任何時刻總在飛機、在空中任何時刻總在飛機(fij)(fij)的的正下方排成豎直的直線，它們的落地點是正下方排成豎直的直線，它們的落地點是不等間距的不等間距的C第27頁/共29頁第二十七頁，共30頁。yh9h4h16hxABCDX1X2X3X4。1：4：9：16 9、水平拋出的小球1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi) 的豎直(s

19、h zh)位移之比是第28頁/共29頁第二十八頁，共30頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第29頁/共29頁第二十九頁，共30頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)復(fù)習(xí)回顧：。2.平拋運動可以分解為哪兩個分運動。(3)坐標(biāo)原點不在斜槽口的末端，應(yīng)在槽口上方小球球心(qixn)處。再利用重錘線確定y軸方向和與之垂直的x軸方向。假設(shè)軌跡是一條拋物線，則軌跡上各點應(yīng)滿足y=ax2。（）。B斜槽水平部分軌道必須水平。例2、某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)碼相機來拍攝小球作平拋運動的錄像（每秒15幀）并將照片打印出來。G將白紙釘在木板上，并豎直固定木板。第28頁/共29頁。謝謝您的觀看第三十頁，共30頁。