1.3 探究平抛运动的特点（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（教科版）

3　探究平抛运动的特点 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 实验必备 自主学习 实验研析 创新学习 课堂检测 素养达标 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 一、实验目的 1．探究平抛运动竖直分运动的特点。 2．探究平抛运动水平分运动的特点。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 二、实验器材 斜槽、平抛运动实验器、白纸、复写纸、钢球、图钉、铅笔、刻度尺、重垂线等。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 三、实验原理与设计 1．实验的基本思想——控制变量法。 2．实验原理 (1)物体的平抛运动可以看作是两个方向的分运动的合成，一个是水平方向的分运动，另一个是竖直方向的分运动。 (2)探究两个分运动 ①探究小球在水平方向分运动的特点； ②探究小球在竖直方向分运动的特点。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 四、实验步骤 1．按图示方法将仪器安装好，调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。 2．如图，钢球在斜槽M中从某一高 度滚下，从末端飞出后做平抛运动 (实验前，先将一张白纸和复写纸固 定在装置的背板上)。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 3．钢球飞出后，落到挡板N上，在白纸上留下印迹，记录钢球所经过的位置。 4．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。 5．用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的运动轨迹。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 五、数据收集与分析 根据平抛运动的轨迹，设法确定相等的时间间隔，再看相等的时间内水平分运动和竖直分运动的位移，进而确定水平分运动和竖直分运动的规律。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 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。 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。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 七、注意事项 1．斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端的切线水平，将小球放在斜槽末端水平部分，若没有明显的运动倾向，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。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 3．小球释放 (1)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。 (2)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。 4．坐标原点：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．初速度的计算：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。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 A．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响 B．改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，可以改变两球在空中的运动时间和A球的水平初速度大小 C．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D．通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 (2)用如图2所示的平抛实验仪探究平抛运动水平分运动的特点。以下是关于本实验的一些做法，其中不合理的选项有________和________。 A．调整斜槽，使小球放置在轨道末端时，不左右滚动 B．将坐标纸上竖线与铅垂线平行 C．将小球静止在斜槽末端位置时重心位置在背板上的投影记录为坐标原点 D．不断改变挡片P的位置，使小球从斜槽上不同位置释放 E．不断改变水平挡板的位置，记录下小球落到挡板上的位置 F．将坐标纸上确定的点用直线依次连接 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [解析]　(1)两球的体积、材料和质量的选择不同，受到阻力大小不同，对实验结果有影响，故A错误；改变小球距地面的高度，可以改变两球在空中的运动时间，而改变小锤击打的力度，可以改变A球的水平初速度大小，故B正确；小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律，故C正确，D错误。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 (2)安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球做平抛运动，故A正确；使坐标纸上竖线与铅垂线平行，确保坐标纸处于竖直面，故B正确；将小球静止在斜槽末端位置时重心位置在背板上的投影记录为坐标原点，故C正确；每次