(2019)新人教版高中物理必修第二册5-3 实验:探究平抛运动的特点 教师版考试讲义.docx
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1、合格性考试讲义 必修二第五章 抛体运动第三节 实验:探究平抛运动的特点一、抛体运动1定义以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动2平抛运动初速度沿水平方向的抛体运动3平抛运动的特点(1)初速度沿水平方向(2)只受重力作用二、描绘平抛运动的轨迹1实验原理用描迹法(喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹 2实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、白纸、铁架台3实验步骤方法一:描迹法(1)安装调整将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,使其末端伸出桌面,轨道末端切线水平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,
2、(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,利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)确定小球位置将小球从斜槽上某一位置由静止滚下,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用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置(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方法二:喷水法如图所示,倒置的饮料瓶内装有水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,
3、其中一根弯成水平,且加上一个很细的喷嘴水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹将它描在背后的纸上,进行分析处理方法三:频闪照相法数码照相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹三、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yax2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
4、绘得出的曲线为抛物线(2)图象法: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ygt2和xv0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值ABCDEFx/mmy/mmv0x/(ms1)v0的平均值四、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2建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,
5、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,会导致误差五、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,将其向两边各轻轻拨动一次,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3小球释放(1)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下(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
6、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.【学考演练】1在“探究平抛运动的特点”实验中,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外,下列器材中还需要的是()A秒表B天平C重垂线D弹簧测力计解析:选C.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,还需要重垂线,确保小球抛出后在竖直面内运动;本实验中不需要测力、时间以及质量,故不需要弹簧秤、秒表和天平,C正确,A、B、D错误2(2019浙江1月学考)用小锤击打弹性金属片后,一小球做平抛运动,同时另一小球做自由落体运动两球运动的频闪照片如图所示,最上面与最下面小球位置间的实际竖直距
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