第五章第3节 实验：研究平抛运动-2020-2021学年高中物理必修2【导学教程】同步辅导（人教版）课件PPT

第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 第3节　实验：研究平抛运动 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 1．用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹。 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。 一、实验目的 实验探究·创新培优 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 二、实验原理 1．用描迹法逐点画出小球平抛运动的轨迹。 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。 3．测出轨迹上某点的坐标x、y，据x＝v0t，y＝eq \f(1,2)gt2得初速度v0＝xeq \r(\f(g,2y))。 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 斜槽、坐标纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台。 三、实验器材 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 1．安装调整斜槽：将坐标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。 四、实验步骤 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 图5－3－1 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 2．调整木板，确定坐标原点：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。 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 3．确定球的位置：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，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。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 4．建坐标系，描绘轨迹：取下坐标纸，以过O点的竖直线作为y轴，过O点的水平线作为x轴，最后将纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即可得到小球平抛运动的轨迹。 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 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)。 五、数据处理 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 (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。 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 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＝eq \f(1,2)gt2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。 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 A B C D E F x/mm y/mm v0＝xeq \r(\f(g,2y))/(m·s－1) v0的平均值 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 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产生误差。 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产生误差。 六、误差分析 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 3．小球每次自由滚下时的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，出现误差。 5．量取轨迹上各点的坐标时，出现误差。 第五章 曲线运动 物理·必修2 菜 单 1．斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端切线水平，将小球放在斜槽末端水平部分，若能使小球在平直轨道上的任意位置静止，斜槽末端的切线就水平了。 2．方木板固定：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。 七、注意事项 第五章 曲线运动 物理·必修2