第五章 3 实验：探究平抛运动的特点-新教材高中物理必修第二册【优化探究】(人教版)(共40张PPT)

人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 3　实验：探究平抛运动的特点 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 实验·认知导学 实验·核心解读 实验·热点剖析 课堂·巩固演练 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 一、实验目的 1．掌握几种获取平抛运动轨迹的方法． 2．体会探究过程和使用的方法． 二、实验原理 1．在同一高度将A球水平抛出的同时由静止释放B球，两球同时落地，说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动． 2．用描迹法画出小球平抛运动的轨迹，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系，在轨迹上选取A、B、C、D四点，满足yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16，则有TOA＝TAB＝TBC＝TCD，由xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4可知平抛运动水平分运动为匀速运动． 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 三、实验器材 　平抛运动演示仪、铁架台、斜槽、小球、方木板、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺． 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 一、实验步骤 1．探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)按如图所示将仪器安装好，调节A、B两球等高，且平抛平台水平． (2)用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动．观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后． (3)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象． (4)根据实验现象得出平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动． 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 2．探究平抛运动水平分运动的特点 (1)按如图所示安装好实验装置，将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，调节斜槽M末端水平． (2)让钢球在斜槽中从某一高度滚下，落在水平放置的可上、下调节的倾斜挡板N上，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹．上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置．最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹． 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 (3)把小球平抛运动的抛出点印记在白纸上，取下白纸，以抛出点O为坐标原点，以水平方向为x轴，竖直向下为y轴建立直角坐标系，在小球平抛运动轨迹上选取A、B、C、D四点，使yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16；测出A、B、C、D四点的x坐标值，若xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4，即可知平抛运动的水平分运动为匀速运动． 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 二、误差分析 1．斜槽末端没有调至水平，小球离开斜槽后不做平抛运动． 2．确定小球运动的位置时不准确． 3．量取轨迹上各点坐标时不准确． 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 三、注意事项 1．实验中必须使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，看其是否会做加速或减速运动)． 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． 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 四、其他实验方法 可以用频闪照相或者录制视频的方法，记录物体在不同时刻的位置．图示是一个小球做平抛运动时的频闪照片，以抛出点为坐标原点，以水平方向为x轴，竖直向下方向为y轴，由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只要测量相邻两照片上小球的水平位移，就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点．根据竖直位移可确定平抛运动竖直方向上的运动特点． 小球做平抛运动的频闪照片 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 类型一　实验器材与实验操作 eq \a\vs4\al([典例1])　(1)在做“探究平抛运动的特点”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________． A．游标卡尺 B．秒表　C．坐标纸　D．天平　E．弹簧测力计　F．重垂线 (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自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．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 D．斜槽轨道末端可以不水平 人教版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [解析]　(1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用重垂线确定坐标轴的y轴，故C、F是需要的． (2)使小球从斜槽上同一位置滚下，才能保证每次的轨迹相同，A正确．斜槽没必要必须光滑，只要能使小球滑出的初速度相同即可，B错误．实验中记录的点越多，轨