5.3 实验：探究平抛运动的特点 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

3.实验：探究平抛运动的特点 第五章 抛体运动 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 核心素养 教学内容 物理观念 1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。 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。 科学思维 测出轨迹上某点的坐标x、y，测初速度 实验探究 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 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。 科学态度与责任 严谨、科学的实验态度 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 二、实验器材 斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，有孔的卡片，刻度尺，重垂线。 一、实验目的 1．用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。 2．由运动轨迹求平抛物体的初速度。 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 实验装置图 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 三、实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描点法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。 　测出曲线上某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数 值、利用公式 求出小球飞行时间t，再利用公 式 ，求出小球的水平分速度 ，即为小球 做平抛运动的初速度。 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 1.安装调整： (1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上, 其末端伸出桌面外, 轨道末端切线水平。 (2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左 上角, 把木板调整到竖直位置, 使板面 与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。 如图所示： 四、实验步骤 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就末端已经表明水平 重要步骤：调轨道末端水平 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 2.建坐标系：把小球放在槽口处, 用铅笔记下小球在槽口(轨道末端) 时球心所在木板上的投影点O, O 点即为坐标原点, 用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴, 画出水平向右的x轴。 3.确定小球位置： (1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下, 小球从轨道末端射出, 先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。 (2)让小球由同一位置自由滚下, 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。 (3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 4.描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹。 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 五、数据处理 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)。 (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。 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 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= 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。 A B C D E F x/mm y/mm v0的平均值 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 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。 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。 3.小球每次自由滚下时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不准确,会导致误差。 5.量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差。 六、误差分析 高一物理备课组 主备人：艾莎江 审核人：阿米娜 $$