高中物理 第一章 拋體運(yùn)動 3 實(shí)驗：研究平拋運(yùn)動課件 教科版必修2

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1、第一章拋 體 運(yùn) 動目標(biāo)定位1.學(xué)會用實(shí)驗的方法描繪平拋運(yùn)動的軌跡.2.會根據(jù)平拋運(yùn)動的軌跡計算平拋運(yùn)動的初速度.3.掌握描跡法、頻閃照相法等探究實(shí)驗的常用方法.實(shí)驗：研究平拋運(yùn)動知識探究自我檢測一、描繪平拋運(yùn)動的軌跡知識探究1.實(shí)驗器材斜槽、小球、方木板、圖釘、刻度尺、鉛垂線、鉛筆、坐標(biāo)紙、鐵架臺.2.實(shí)驗步驟(1)按圖1甲所示安裝實(shí)驗裝置，使斜槽末端水平.(2)以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，過O點(diǎn)畫出豎直的y軸和水平的x軸.圖1(3)使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，把筆尖放在小球可能經(jīng)過的位置上，如果小球運(yùn)動中碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點(diǎn).用同樣的方法，在小球運(yùn)動路線

2、上描下若干點(diǎn).(4)將白紙從木板上取下，從O點(diǎn)開始通過畫出的若干點(diǎn)描出一條平滑的曲線，如圖乙所示.3.注意事項(1)實(shí)驗中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(將小球放在斜槽末端水平部分，若小球靜止，則斜槽末端水平).(2)方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時要用鉛垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直.(3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放.(4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時球心在木板上的投影點(diǎn).(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球做平拋運(yùn)動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜.二、計算平拋運(yùn)動的初速度計算平拋運(yùn)動的初速度可以分為兩種情況1.平拋軌跡完整(即含有拋出點(diǎn))在軌跡上任取一點(diǎn)，

3、測出該點(diǎn)離原點(diǎn)的水平位移x及豎直位移y，就可求出初速度v0.2.平拋軌跡殘缺(即無拋出點(diǎn))在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C(如圖2所示)，使A、B間及B、C間的水平距離相等，由平拋運(yùn)動的規(guī)律可知A、B間與B、C間所用時間相等，設(shè)為t，則hhBChABgt2圖2典例精析例1在“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗簡要步驟如下：A.讓小球多次從 釋放，在一張印有小方格的紙上記下小球經(jīng)過的一系列位置，如圖3中a、b、c、d所示.圖3B.按實(shí)驗原理圖安裝好器材，注意 ，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線.C.取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫出平拋運(yùn)動物體的運(yùn)

4、動軌跡.(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上.解析這種方法，需讓小球重復(fù)同一個平拋運(yùn)動多次，才能記錄出小球的一系列位置，故必須讓小球每次由同一位置靜止釋放.斜槽末端切線水平，小球才會做平拋運(yùn)動.答案同一位置靜止斜槽末端切線水平(2)上述實(shí)驗步驟的合理順序是 .(3)已知圖中小方格的邊長L1.25 cm，則小球平拋的初速度為v0 (用L、g表示)，其值是 .(取g9.8 m/s2)B、A、C代入數(shù)據(jù)得v00.71 m/s0.71 m/s(4)b點(diǎn)的速度vb .(用L、g表示)例2在“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗中，為了確定小球不同時刻在空中所處的位置，實(shí)驗時用了如圖4所示的裝置.先將斜槽軌道的末端

5、調(diào)整至水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙.將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C，若測得木板每次移動距離x10.00 cm，A、B間距離y15.02 cm，B、C間距離y214.82 cm.請回答下列問題：(g取9.8 m/s2)圖4(1)每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放是為了 .解析為了保證小球每次做平拋運(yùn)動的初速度相同.答案見解析(2)

6、根據(jù)以上直接測量的物理量求得小球初速度的表達(dá)式為v0 (用題中所給字母表示).解析由題意知，小球從A到B、B到C的運(yùn)動時間相等，設(shè)為T，(3)小球初速度的測量值為 m/s.解析代入數(shù)據(jù)得v01.00 m/s1.001.如圖5甲所示的演示實(shí)驗中，A、B兩球同時落地，說明 .某同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的實(shí)驗：將兩個相同斜滑軌道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜軌道的同一位置由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是 ，這說明 .自我檢測圖5解析兩球在空中的運(yùn)動時間相同，所以題圖甲說明平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動；題圖乙的現(xiàn)象是球1落到光滑水平板上并擊中球2

7、，說明平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動.答案平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動球1落到光滑水平板上并擊中球2平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動2.甲同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動”的課題研究時，得到如圖6所示一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分，圖中方格邊長均為5厘米，g取10 m/s2，則閃光頻率是 Hz，小球做平拋運(yùn)動的初速度v0 m/s.圖6解析因為xABxBC，所以tABtBC，在豎直方向上，由ygT2得70.0550.0510T2，解得T0.1 s，故閃光頻率為10 Hz.答案1023.試根據(jù)平拋運(yùn)動原理設(shè)計測量彈射器彈丸出射初速度的實(shí)驗方法.提供的實(shí)驗器材有：彈射器(含彈丸，如圖7所示)、鐵架臺(帶有夾具)、米尺.(1)畫出實(shí)驗示意圖.解析如圖所示答案見解析圖7(2)在安裝彈射器時應(yīng)注意： .解析安裝時要注意彈射器應(yīng)固定，且彈射器發(fā)射方向應(yīng)保持水平.答案見解析(3)實(shí)驗中需要測量的物理量(在畫出的示意圖中用字母標(biāo)出)： .解析實(shí)驗中需測量彈丸射出的水平距離x和彈射器與水平地面的高度差h.答案見解析(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗中應(yīng)采取的方法是 .解析在彈射器高度不變的情況下多次實(shí)驗，取x1、x2、xn的平均值 作為實(shí)驗數(shù)據(jù).答案見解析(5)計算公式為 .答案見解析