高中物理 第5章 第3節(jié) 研究平拋運(yùn)動課件 新人教版必修2

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1、研究平拋運(yùn)動1.通過實(shí)驗(yàn)獲得物體做平拋運(yùn)動的軌跡。2.通過軌跡研究平拋運(yùn)動的速度。 第3節(jié)重點(diǎn)重點(diǎn)1.如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 2.如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 3.通過實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果加深對平拋運(yùn)動的理解。難點(diǎn)難點(diǎn)描繪平拋物體運(yùn)動的軌跡，利用軌跡求解初速度。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪康模海?）通過通過實(shí)驗(yàn)獲得物體做平拋運(yùn)動的軌跡。實(shí)驗(yàn)獲得物體做平拋運(yùn)動的軌跡。（2）通過通過軌跡研究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，求解平拋運(yùn)動的初速度軌跡研究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，求解平拋運(yùn)動的初速度。2.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理原理：利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材裝配如：利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材裝配如圖所圖所示的裝置。示的裝置。讓鋼球從斜槽上同一位置滾下，鋼球

2、在空中做平拋運(yùn)動的軌跡就讓鋼球從斜槽上同一位置滾下，鋼球在空中做平拋運(yùn)動的軌跡就是一定的。設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置。通過多次實(shí)驗(yàn)，在是一定的。設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置。通過多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球做平豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡拋運(yùn)動的軌跡。一、一、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砟康暮驮矶?、二、研究平拋運(yùn)動所需實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟研究平拋運(yùn)動所需實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟（解決方案）（解決方案）：1.安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直木板上，在木板安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直木板上，在木板的左上角固定斜槽

3、，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放的左上角固定斜槽，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的軌道上，如小球能在任意位置靜止，就在斜槽平直部分的軌道上，如小球能在任意位置靜止，就表明水平程度已調(diào)好。表明水平程度已調(diào)好。2.調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調(diào)整到豎直方調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行，然后把重垂向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行，然后把重垂線方向記錄到釘在木板上的白紙上，固定木板，使在重復(fù)線方向記錄到釘在木板上的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。實(shí)驗(yàn)的過程中，木板與斜槽的相對位

4、置保持不變。3.確定坐標(biāo)原點(diǎn)：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在確定坐標(biāo)原點(diǎn)：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點(diǎn)槽口時球心在木板上的水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。即為坐標(biāo)原點(diǎn)。4.描繪運(yùn)動軌跡：用鉛筆的筆尖輕輕地靠在木板的平面上描繪運(yùn)動軌跡：用鉛筆的筆尖輕輕地靠在木板的平面上，不斷調(diào)整筆尖的位置，使從斜槽上滾下的小球正好碰到，不斷調(diào)整筆尖的位置，使從斜槽上滾下的小球正好碰到筆尖，然后就用鉛筆在該處白紙上點(diǎn)上一個黑點(diǎn)，這就記筆尖，然后就用鉛筆在該處白紙上點(diǎn)上一個黑點(diǎn)，這就記下了小球球心所對應(yīng)的位置。保證小球每次從槽上開始滾下了小球球心所對應(yīng)的位置。保證小球每次從槽上

5、開始滾下的位置都相同，用同樣的方法可找出小球平拋軌跡上的下的位置都相同，用同樣的方法可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。取下白紙，用平滑的曲線把這些位置連接起一系列位置。取下白紙，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動的軌跡。來即得小球做平拋運(yùn)動的軌跡。典型典型例題例題例例1 1 在在“探究平拋運(yùn)動的規(guī)律探究平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：A.讓小球多次從讓小球多次從 位置上由靜止?jié)L下，記下小球碰位置上由靜止?jié)L下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置。到鉛筆筆尖的一系列位置。B.按圖安裝好器

6、材，保證斜槽按圖安裝好器材，保證斜槽 ，記下平拋初位置，記下平拋初位置O點(diǎn)和過點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線。點(diǎn)的豎直線。C.取下白紙，以取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫出平拋運(yùn)動物體的軌跡。用平滑曲線畫出平拋運(yùn)動物體的軌跡。（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是 。解析：解析：（1）A中為了保證小球每次平拋的初速度相同，應(yīng)讓小球從同一位置滾下。B中為了保證小球做平拋運(yùn)動，要注意斜槽末端切線水平。（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是B、A、C。 答案：

7、答案：（1）同一 末端切線水平 （2）B、A、C三、三、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理1.1.如何判斷平拋運(yùn)動的軌跡是不是拋物線？如何判斷平拋運(yùn)動的軌跡是不是拋物線？三、三、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理2 2. .如圖所示，請根據(jù)下列提示思考，如圖所示，請根據(jù)下列提示思考，計(jì)算平拋物體的初速度。計(jì)算平拋物體的初速度。（1）測量初速度時需要測量的物理量有哪些？）測量初速度時需要測量的物理量有哪些？（2）如何推導(dǎo)平拋運(yùn)動初速度的表達(dá)式？）如何推導(dǎo)平拋運(yùn)動初速度的表達(dá)式？（3）計(jì)算平拋運(yùn)動的初速度。）計(jì)算平拋運(yùn)動的初速度。三、三、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理典型典型例題例題典型典型例題例題四、四、實(shí)驗(yàn)特別要注意的問題實(shí)驗(yàn)特別要注意的問題

8、1.實(shí)驗(yàn)中要保證通過斜槽末端點(diǎn)的切線水平，方木板必須處在豎直平實(shí)驗(yàn)中要保證通過斜槽末端點(diǎn)的切線水平，方木板必須處在豎直平面內(nèi)，且與小球運(yùn)動軌跡所在豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動靠近面內(nèi)，且與小球運(yùn)動軌跡所在豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動靠近木板但不接觸。木板但不接觸。2.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始滾下，為此，可在斜槽小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始滾下，為此，可在斜槽上某一位置固定一個擋板。上某一位置固定一個擋板。3.坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，而應(yīng)是小球坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，而應(yīng)是小球在槽口時球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)，位于槽口末

9、端上方在槽口時球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)，位于槽口末端上方r處（處（r為小球半徑）。為小球半徑）。4.應(yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)奈恢冕尫判∏?，使它以適當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋觯鋺?yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)奈恢冕尫判∏?，使它以適當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋觯滠壽E由木板的左上角到達(dá)右下角，這樣可以使實(shí)驗(yàn)誤差較小。軌跡由木板的左上角到達(dá)右下角，這樣可以使實(shí)驗(yàn)誤差較小。5.須在斜槽末端用重垂線檢查白紙上所畫的須在斜槽末端用重垂線檢查白紙上所畫的y軸是否豎直。軸是否豎直。典型典型例題例題鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1 1. .如如圖所圖所示，在研究平拋運(yùn)動時，小球示，在研究平拋運(yùn)動時，小球A沿軌道滑下，離沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開接觸

10、開關(guān)開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開關(guān)S，被電磁鐵吸，被電磁鐵吸住的小球住的小球B同時自由下落，改變整個裝置的高度同時自由下落，改變整個裝置的高度H做同樣做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落兩個小球總是同時落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（球在離開軌道后（ C ）A.水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B.水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動 C.豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D.豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

11、鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2.2.如如圖所圖所示是研究平拋運(yùn)動的示是研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝實(shí)驗(yàn)裝置置簡圖，簡圖，圖是圖是做完實(shí)驗(yàn)后在做完實(shí)驗(yàn)后在白紙上畫白紙上畫出出的軌跡圖。的軌跡圖。（1）說明圖中的兩條坐標(biāo)軸是）說明圖中的兩條坐標(biāo)軸是如何如何作出的作出的。（2）說明判斷槽口的切線是否）說明判斷槽口的切線是否水平水平的方法的方法。（3）實(shí)驗(yàn)過程中需要經(jīng)多次釋放）實(shí)驗(yàn)過程中需要經(jīng)多次釋放小小球才能球才能描繪出小球運(yùn)動的軌跡，描繪出小球運(yùn)動的軌跡，進(jìn)行進(jìn)行這這一一步驟步驟時應(yīng)注意什么？時應(yīng)注意什么？鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)解答：解答：（1）利用拴在槽口處的重垂線畫出y軸，x軸與y軸垂直。（2）將小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滾動，也不向外滾動，說明槽口的末端是水平的。（3）應(yīng)注意每次小球都從軌道上同一位置由靜止釋放。