（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)4 研究平拋運(yùn)動(dòng)課件.ppt

《（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)4 研究平拋運(yùn)動(dòng)課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)4 研究平拋運(yùn)動(dòng)課件.ppt（37頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)4研究平拋運(yùn)動(dòng),注意事項(xiàng),教材研讀,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析,考點(diǎn)三 實(shí)驗(yàn)拓展與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,考點(diǎn)突破,教材研讀,注意事項(xiàng) 1.斜槽末端的切線必須水平。 2.方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行,并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸。 3.坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí)其球心在木板上的水平投影點(diǎn)。,4.如果是用白紙,則應(yīng)以小球在槽口時(shí)其球心在木板上的水平投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),在斜槽末端懸掛重垂線,先根據(jù)重垂線方向確定y軸方向,再用三角板畫出水平線作為x軸,建立直角坐標(biāo)系。 5.每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始滾

2、下。 6.在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算小球的初速度,這樣可使結(jié)果的誤差較小。,考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作,考點(diǎn)突破,1.實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平的方法是:將小球放在斜槽末端任一位置,看其是否能靜止)。 2.方木板必須處于豎直平面內(nèi),要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。 3.小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。 4.坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)。 5.小球開始滾下的位置高度要適中,以使小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。 6.在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來計(jì)算初速度。,例1(2017浙江4月選考,17,5分

3、)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中: (1)圖1是橫擋條卡住平拋小球,用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn),確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法。坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端時(shí)的位置。 圖1,A.球心B.球的上端C.球的下端 (2)(多選)在此實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是 。 A.斜槽軌道必須光滑 B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些 C.要用光滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來 D.y軸的方向根據(jù)重垂線確定 (3)圖2是利用圖1裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)拍攝的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,由照 片可判斷實(shí)驗(yàn)操作的錯(cuò)誤是。,圖2 A.釋放小球時(shí)初速度不為0 B.釋放小球的初始位置不同 C.斜槽末端不水平,(4)圖3是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置,其中正確的是 。

4、圖3,答案(1)A(2)BD(3)C(4)B,解析(1)坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端時(shí)球心的位置,所以選A。 (2)在此實(shí)驗(yàn)中,不要求斜槽軌道必須光滑,只要能夠保證將小球從同一位置靜止釋放,即使軌道粗糙,摩擦力做功是相同的,小球離開斜槽末端時(shí)的速度就是一樣的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。記錄的點(diǎn)適當(dāng)多一些,能夠保證描點(diǎn)誤差較小,光滑曲線并不能通過所有的點(diǎn),選項(xiàng)B正確、C錯(cuò)誤。y軸必須沿豎直方向,可用重垂線確定,選項(xiàng)D正確。 (3)由圖可知小球做斜拋運(yùn)動(dòng),這是由斜槽末端不水平導(dǎo)致的,故選C。 (4)瓶中插入另一根吸管,目的是保證水流流速不隨瓶?jī)?nèi)水面下降而減 小,從而能夠得到穩(wěn)定的細(xì)水柱,所以選B。,變式1(多選)

5、在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,測(cè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)產(chǎn)生誤差,與誤差無關(guān)的是(AF) A.弧形槽與球間有摩擦 B.弧形槽末端切線不水平 C.小球受空氣阻力 D.小球每次自由滾下的初始位置不同 E.實(shí)驗(yàn)所用小球?yàn)檩p質(zhì)小球 F.坐標(biāo)原點(diǎn)不在拋出點(diǎn),解析只要讓小球從同一高度、無初速度開始運(yùn)動(dòng),即使球與槽之間存在摩擦力,也能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同,因此,弧形槽與球間有摩擦不會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差,故A符合題意;當(dāng)斜槽末端切線不水平時(shí),小球脫離槽口后并非做平拋運(yùn)動(dòng),所以會(huì)有誤差產(chǎn)生,故B不符合題意;小球受空氣阻力,導(dǎo)致其在水平方向上不是勻速運(yùn)動(dòng),所以會(huì)產(chǎn)生誤差,故C不符合題意;若小球每次自由滾下的初始位置不同

6、,則平拋軌跡不同,在確定平拋軌跡上的點(diǎn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生誤差,故D不符合題意;實(shí)驗(yàn)小球?yàn)檩p質(zhì)小球,空氣阻力對(duì)小球影響較大,對(duì)初速度有影響,故E不符合題意;只要小球做平拋運(yùn)動(dòng),可根據(jù)描出的軌跡求初速度,與坐標(biāo)原點(diǎn)的選擇無關(guān),故F符合題意。,變式2在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,讓鋼球在斜槽軌道上由靜止開始滑下,通過槽口后做平拋運(yùn)動(dòng),記錄運(yùn)動(dòng)軌跡上的一個(gè)位置。讓鋼球再次從斜槽軌道上滑下,再次記錄運(yùn)動(dòng)軌跡上的另一個(gè)位置。經(jīng)過多次操作得到鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置,連起來得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 (1)下列說法正確的是 。 A.斜槽末端必須水平 B.鋼球與斜槽軌道間的摩擦力一定要小到可忽略不計(jì) C.不必保證鋼球每次都從

7、軌道上同一位置滑下,(2)某次實(shí)驗(yàn)中,由于斜槽末端到豎直墻壁的距離較近,鋼球從槽口拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),擊中了墻壁上的某點(diǎn)P,如圖所示,現(xiàn)測(cè)得槽口到豎直墻壁的距離為x,P點(diǎn)與槽口末端的高度差為H,鋼球直徑為D(鋼球直徑相對(duì)于水平位移不可忽略)。重力加速度為g,則此次實(shí)驗(yàn)中鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為 ;離開槽口時(shí)的初速度大小為 。,答案(1)A(2)x-,考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析,1.判斷曲線是否是拋物線 (1)代數(shù)計(jì)算法:將所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)分別代入y=ax2,看計(jì)算得到的a值在誤差允許的范圍內(nèi)是否是一個(gè)常數(shù)。 (2)圖像法:建立y-x2坐標(biāo)系,根據(jù)所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值分別計(jì)

8、算出對(duì)應(yīng)的y值和x2值,在y-x2坐標(biāo)系中描點(diǎn),擬合各點(diǎn)看是否在一條直線上,求出該直線的斜率即為a值。,2.求平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 若拋出點(diǎn)已知,則只需讀出小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻所處位置的水平位移x和豎直位移y,代入v0=x求出初速度。 若拋出點(diǎn)未知,但已知相鄰記錄點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T,可以在豎直方向根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,由y=gT2求得T,再在水平方向根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,由v0=求得初速度。,3.誤差分析 (1)斜槽末端沒有調(diào)水平,小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng)。 (2)確定小球運(yùn)動(dòng)的位置時(shí)不準(zhǔn)確。 (3)量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確。,例2用如圖所示的裝置完成“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn): (1)除了木

9、板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要 (填選項(xiàng)前字母)。 A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.停表 C.重垂線D.天平 E.彈簧測(cè)力計(jì),(2)(多選)下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是 。 A.斜槽末端可以不水平 B.建立坐標(biāo)系時(shí),應(yīng)該用重垂線確定y軸 C.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下 D.在描繪小球運(yùn)動(dòng)的軌跡時(shí),應(yīng)該用一條折線把所有的點(diǎn)都連接起來 (3)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的一段運(yùn)動(dòng) 軌跡,圖中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表0.1 m,小球在運(yùn)動(dòng),過程中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c所示,則小球從a運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間t= s,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0= m

10、/s。(g取10 m/s2),答案(1)C(2)BC(3)0.12,解析(1)還需要重垂線,確保小球拋出后在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),C正確。 (2)斜槽末端不水平,小球初速度將不會(huì)沿水平方向,不做平拋運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;建立坐標(biāo)系時(shí),應(yīng)該用重垂線確定y軸,B正確;應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下,使其到達(dá)斜槽末端時(shí)的初速度相等,平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡相同,C正確;在描繪小球運(yùn)動(dòng)的軌跡時(shí),應(yīng)用平滑曲線連接各點(diǎn),D錯(cuò)誤。 (3)根據(jù)y=gT2,由題圖可得T== s=0.1 s,則初速度v0=== m/s=2 m/s。,變式3圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,通過描點(diǎn)畫出小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。 (1)(多選)以

11、下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法, 其中合理的有 。 a.安裝斜槽軌道,要使其末端保持水平 b.每次釋放小球的初始位置可以任意選擇 c.每次應(yīng)從同一位置由靜止釋放小球 d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,描繪的點(diǎn)可以用折線連接,(2)實(shí)驗(yàn)得到小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,圖2中y-x2圖像能說明小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是 。 圖2,(3)圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,O為平拋的起點(diǎn),在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C,測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0 cm、y2為 45.0 cm,A、B兩點(diǎn)水平間距x為40.0 cm。則小球的初速度v

12、0為 m/s,若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0 cm,則小球在C點(diǎn)的速度vC為 m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10 m/s2)。,考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,例3某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置。如圖所示,在水平桌面上固定放置一個(gè)斜面,把桌子搬到豎直墻的附近,把白紙和復(fù)寫紙附在墻上。第一次讓桌子緊靠墻壁,從斜面上某一位置由靜止釋放鋼球,在白紙上得到痕跡A,以后每次將桌子向后移動(dòng)相同的距離x,每次都讓鋼球從斜面的同一位置滾下,重復(fù)以上的操作,依次在白紙上留下痕跡A、B、C、D,測(cè)得BC、CD間的距離分別為y1和y2。,(1)為了完成實(shí)驗(yàn),除了題中和圖中所示的器材外,還必須用到以下哪個(gè)器

13、材 。 A.秒表B.刻度尺C.天平 (2)小鋼球離開水平桌面時(shí)的速度是 。(用g、x、y1和y2表示),答案(1)B(2)x,解析在豎直方向上,根據(jù)y=gT2,得T=,則小鋼球離開水平桌面 的速度v0==x,可知還需要的器材是刻度尺。,變式4某物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。在地面上沿拋出的速度方向水平放置一把刻度尺,讓懸掛在拋出點(diǎn)處的重錘的投影落在刻度尺的零刻度線處,則利用小球在刻度尺上的落點(diǎn)位置,就可以直觀地得到小球做平拋運(yùn)動(dòng) 的初速度。下列各圖表示四位同學(xué)在刻度尺 旁邊分別制作出的速度標(biāo)尺(圖中P點(diǎn)為重錘 的投影位置),其中正確的是( ),,解析設(shè)小球做平

14、拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移為h,由h=gt2,得t=;在水平方 向有x=v0t,得v0=,即平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x=v0,可見x與v0成正比,在 速度標(biāo)尺上的速度值應(yīng)該是均勻分布的,選項(xiàng)A正確。,變式5假設(shè)未來在一個(gè)未知星球上用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)會(huì)輕易被燒斷,小球由于慣性將向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng),現(xiàn)采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝小球。在有坐標(biāo)紙的背景屏前,拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中的多張照片,經(jīng)合成后,得到的照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置,已知照相機(jī)每隔0.10 s閃拍一次,照片大小如圖中坐標(biāo)所示,又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際背景屏的長(zhǎng)度之比為14,則:,(1)由以上信息,可知a點(diǎn) (選填“是”或“不是”)小球的拋出點(diǎn); (2)由乙圖信息,可以推算出該星球表面的重力加速度為 m/s2;,(3)由乙圖信息,可以算出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是 m/s; (4)由乙圖信息,可以算出小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是 m/s。(此空保留3位有效數(shù)字),答案(1)是(2)8(3)0.8(4)1.13,