实验：探究平抛运动的特点-课件.pptx

1、精品课件第五章 抛体运动新人教版 实验：探究平抛运动的特点实验：探究平抛运动的特点特级教师优秀课件精选教学目标教学目标知道平抛运动的条件及相应控制方法知道用实验获得平抛运动轨迹的方法知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法知道测量初速度时需要测量的物理量会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度教学重点教学重点教学难点教学难点平抛运动轨迹的描绘判断平抛运动的轨迹是不是抛物线以及计算平抛物体的初速度将物体以一定的初速度沿 方向抛出，物体 作用下所做的运动叫做平抛运动水平不考虑空气阻力只在重力平抛运动的轨迹是 抛物线平抛运动可以分解为 和 水平方向的匀速直线运动竖直方向的自由落体运动两个方向上的分

2、位移两个方向上的分速度知识回顾知识回顾本节课我们通过实验来验证上节课学习的平抛运动规律获得轨迹对轨迹进行研究求物体平抛的初速度？实验目的实验目的描绘平抛运动的轨迹可以有很多方法，现我们介绍其中的几种细水柱法频闪照片法（录像法）平抛演示仪法获得平抛轨迹的方法获得平抛轨迹的方法A处水的压强始终等于大气压所需装置及器材塑料水瓶、软木塞、导管、水、白纸、铅笔、刻度尺如何获得平抛运动倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴 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注意事项插入瓶中另一根细管的作用是为了保持从喷嘴射出水流

3、的速度，使其不随瓶内水面的下降而减小细水柱法细水柱法如何描绘轨迹白纸固定在木板上，把木板树立到水柱后，当作 水柱的背景，用铅笔画出轨迹直接用照相机拍照，然后打印出来注意事项保持弯导管末端水平，以保证初速度沿水平方向记录细水柱的轨迹时要注意瓶中水面不能下降到 A之下，为了保持细水柱的稳定描绘轨迹时，一定要连成平滑的曲线细水柱法细水柱法优点缺点制作简单材料易找轨迹获得得较容易水柱质量小，空气阻力影响较大轨迹偏差较大轨迹可用范围较小细水柱法的优缺点细水柱法的优缺点所需装置及器材小钢球、频闪照相机或数码摄像机如何描绘平抛轨迹：用照相机连续曝光，把小球从水平桌面飞出后做平抛运动的整个过程拍下来，得到小球

4、的频闪照片用方格纸做背景，把小球在照片上的位置描绘到方格纸上，画出轨迹如何获得平抛运动频闪照片法（录像法）频闪照片法（录像法）注意事项缺点优点保持小球初速度的水平拍摄范围要包括小球被抛出时的位置小钢球体积小质量大，空气阻力影响较小 经济要求较高方格背景制作较麻烦轨迹偏差小频闪照片法（录像法）频闪照片法（录像法）平抛运动演示仪是中学实验室中用到的方法下面我们一起来看一下了解研究平抛运动实验的具体装置学习利用这套装置画出抛物线轨迹的方法研究平抛运动的实验装置和方法所需装置及器材平抛运动演示仪、小球、白纸、铅笔、圆规、刻度尺如何获得平抛运动小钢球从斜槽上滚下，冲过 槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球在

5、斜槽上 滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。水平同一位置平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法如何描绘平抛轨迹a.在后面面板上用压纸板或图钉固定一张白纸，在白纸上建好坐标系，把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点b.把笔尖放在小球可能经过的位置，如果小球能够碰到笔尖，就说明位置就找对了平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法如何描绘平抛轨迹c.在同一位置重复几次，得到数个点，然后用圆规画出能把这些点都圈进去的最小圆，这个最小圆的圆心就是小球在这一高度的下落位置d.用同样的方法得到小球在不同高度的下落位置，然后用平滑曲线连接各点，得到小球做平抛运动的轨迹平抛运

6、动演示仪法平抛运动演示仪法注意事项：a.开始实验前，必须要调节平衡螺丝，使得轨道末端保持水平，以保证得到的是平抛运动轨迹b.每次小球必须从同一高度释放，且高度适中，保证小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹分布在坐标纸的左上角到右下角区域，以减小误差平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法注意事项：c.坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处 d.必须用平滑曲线连接各点，不能用弯折的直线平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法如何验证轨道末端是水平的？把小球放在轨道末端任何位置，如果小球都不滚动，就说明轨道末端是水平的如何标定小球的初始位置O？初始位置O应该是小球被抛出时小球球心的位置平抛运动演示仪法平抛

7、运动演示仪法如何描绘平抛轨迹：a.在后面面板用压纸板或图钉固定两层纸（一张白纸、一张复写纸，且白纸紧贴面板）；安装一个水平的接球挡板，将接球挡板固定在一个位置b.小球抛出后，落到接球挡板上，就会撞击到后面的白纸，留下痕迹，即可记录下小球落在这一高度下的位置；平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法如何描绘平抛轨迹：c.调整接球挡板高度，重复这个过程，就可以得到小球在不同高度的位置d.用手在小球出发点按下小球，得到小球的初始位置；用平滑曲线连接各点，得到小球平抛运动的轨迹平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法注意事项：a.开始实验前，必须要调节平衡螺丝，使得轨道末端保持水平，以保证得到的是平抛运动轨迹b.每次

8、小球必须从定位板释放，保证每次小球飞出时初速度相同，以使每次小球的运动轨迹都是重合的c.必须用平滑曲线连接各点，不能用弯折的直线平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法注意事项：d.每次调节接球挡板的高度时，下移的位移不需要相同e.在每一个接球挡板位置，让小球多下落几次，将得到的多个小圆点用圆规圈起来，找到圆心，圆心就是小球在这个位置的数据点平抛运动演示仪法平抛运动演示仪法在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A.让小球多次从_位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。B.安装好器材，注意_，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。C.取下白纸，以O为原

9、点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。（2）上述实验步骤的合理顺序是_同一调节平衡螺丝，以保持轨道末端水平BAC例题例题得到平抛运动的轨迹，接着就要对数据进行分析和研究验证平抛运动的轨迹是抛物线求小球做平抛运动的初速度学习通实验获得的轨迹验证平抛运动的轨迹是抛物线学习在平抛运动实验中求物体初速度的方法。求平抛运动的初速度得到小球做平抛运动的轨迹，将小球初始位置标为原点O，用刻度尺测量各数据点的x、y值，记录数据到以下表格序号12345x（cm）y（cm）研究平抛运动的轨迹研究平抛运动的轨迹验证平抛运动的轨迹是抛物线定值序号12

10、345x（cm）y（cm）误差在10%以内，即可验证研究平抛运动的轨迹研究平抛运动的轨迹求小球做平抛运动的初速度（求平均值法）序号12345x（cm）y（cm）求初速度求初速度求小球做平抛运动的初速度（图像法）（）舍去与其他数据点偏差较大的点注意：计算斜率时，取相隔较远的两个点进行计算，以减小误差序号12345x（cm）y（cm）求初速度求初速度某研究小组在做平抛物体的运动实验时，取水平方向为x轴，正方向与初速度v的方向相同，取竖直方向为y轴，正方向向下，取抛出点为坐标原点，描绘出物体做平抛运动的轨迹如图所示，可求出v=_20 m/s例题例题某同学使小球沿课桌面水平飞出，用数码照相机拍摄小球做

11、平抛运动的录像（每秒15帧照片），并将小球运动的照片打印出来。请问，他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片？（课桌高度约1m，）大约可以得到6帧小球正在空中运动的照片例题例题如果在做实验的过程中，因为同学马虎，进行了一些 ，那么处理数据时得到的结果会比实际值偏大还是偏小呢？错误的操作了解平抛运动实验中常见的误差分析学习在出发点未知的情况下求平抛运动初速度的方法求平抛运动初速度的其他方法若同学把轨道末端记做了小球出发点的位置，那么由数据得到的初速度结果会偏大还是偏小？y坐标比实际值偏小比实际值偏大偏小首先分析每个测量值偏大还是偏小然后根据计算公式，判断结果偏大还是偏小误差分析误差分析若同学忘记

12、记录出发点，还可以计算小球出发点的初速度吗？若水平间距相等若水平间距不相等（不要求掌握）可以建立坐标系，利用数学方法设方程求解误差分析误差分析在用平抛运动演示仪法做实验的过程中，需不需要平衡摩擦力？不需要平衡摩擦力只需保证轨道末端水平即可误差分析误差分析在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出：甲的实验错误是_；乙的实验错误是_斜槽底部不水平小球从斜面的不同位置释放例题例题【分析】【解答】练习练习【分析】【解答】【点评】练习练习【分析】【解答】练习练习某同学设计了一个研究平抛运动的实验实验装置示意图如图所示，

13、A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中 、），槽间距离均为d把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板上实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示.（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平 每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了_.保持相邻痕迹点的水平距离大小相同保持小球水平抛出的初速度相同思维拓展思维拓展某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜

14、面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，怎样探究钢球水平分速度的特点？请指出需要的器材，说明实验步骤。思维拓展思维拓展(1)调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平桌面时球心的距离为某一确定值y，如图所示；让小球从斜面上某一位置A无初速度释放；测量小球在木板上的落点 与重锤线之间的距离 ；(2)调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平桌面时球心的距离为某一确定值4y；让小球从斜面上同一位置A无初速度释放；测量小球在木板上的落点 与重锤线之间的距离 ；(3)比较 、，若 ，则说明小球在水平方向上做匀速直线运动。刻度尺思维拓展思维拓展