第4章 实验5 探究平抛运动的特点-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，人教版，鲁湘共用）

实验5　探究平抛运动的特点 物理 实验基础 考点探究 物理 一、实验目的 1.用实验与理论进行探究、分析,认识平抛运动的规律。 2.用实验方法描绘出平抛物体的运动轨迹。 3.根据平抛物体的运动轨迹确定其初速度。 实验基础 解读实验·回顾基础 物理 三、实验器材 斜槽、竖直固定在铁架台上的木板、铅笔、白纸、图钉、小球、刻度尺、重垂线。 四、实验步骤 1.按实验原理图甲安装实验装置,使斜槽末端水平。 2.以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O,过O点画出竖直的y轴和水平的x轴。 3.使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点。用同样方法,在小球运动路线上描下若干点。 物理 4.将白纸从木板上取下,从O点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线, 如图乙所示。 五、数据处理 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 (1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后,轨迹上各点的坐标具有y=ax2的关系,且同一轨迹上a是一个特定的值。 物理 (2)实验方法 方法一:代入法 用刻度尺测量几个点的x、y坐标,分别代入y=ax2中求出常数a,看计算得到的a值在误差范围内是否为一常数。 方法二:图像法 建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值,在y-x2坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率即为a值。 物理 物理 六、误差分析 1.斜槽末端没有调节成水平状态,导致初速度不水平。 2.坐标原点不够精确。 3.轨迹上的描点不准确等。 七、注意事项 1.固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,保证小球的初速度水平。 2.固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。 3.小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板。 4.要在斜槽上适当高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨迹由木板左上角到达右下角,这样可以减小测量误差。 5.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。 6.计算小球的初速度时,应选距抛出点稍远一些的点为宜,以便于测量和计算。 物理 考点一　基础性实验 [例1] (2021·全国乙卷,22)某同学利用图a所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图b所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为5 cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图b中标出。 完成下列填空:(结果均保留2位有效数字) (1)小球运动到图b中位置A时,其速率的水平分量大小为　　 　　 m/s,竖直分量大小为　　　　 m/s。  考点探究 合作探究·突破考点 典例·示范 物理 答案:(1)1.0　2.0 物理 [例1] (2021·全国乙卷,22)某同学利用图a所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图b所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为5 cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图b中标出。 完成下列填空:(结果均保留2位有效数字) (2)根据图b中数据可得,当地重力加速度的大小为　　　　 m/s2。  物理 答案:(2)9.7 物理 规律方法 (1)实验中保持槽口水平,检测方法是将小球放在槽口附近任一位置,小球都能静止不动。 ②利用逐差法求加速度:Δh=aT2,Δh是竖直方向上两个连续相等的时间间隔内的位移差。 物理 习题·跟进 1.[实验原理与实验操作] 在“探究平抛运动的特点”的实验中: (1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是 　 。 解析:(1)斜槽末端水平时小球在槽口处平衡,放在槽口能静止不动。 答案:(1)将小球放置在槽口处轨道上,小球能保持静止　 物理 1.[实验原理与实验操作] 在“探究平抛运动的特点”的实验中: (2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用　　　　来确定的。 解析:(2)用重垂线来确定竖直线最准确。 答案:(2)重垂线 物理 1.[实验原理与实验操作] 在“探究平抛运动的特点”的实验中: (3)某同学建