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1、研究平拋運動1.通過實驗獲得物體做平拋運動的軌跡。2.通過軌跡研究平拋運動的速度。 第3節(jié)重點重點1.如何設計實驗。 2.如何處理實驗數(shù)據(jù)。 3.通過實驗處理結果加深對平拋運動的理解。難點難點描繪平拋物體運動的軌跡，利用軌跡求解初速度。重點難點重點難點1.實驗實驗目的目的：（1）通過通過實驗獲得物體做平拋運動的軌跡。實驗獲得物體做平拋運動的軌跡。（2）通過通過軌跡研究平拋運動的特點，求解平拋運動的初速度軌跡研究平拋運動的特點，求解平拋運動的初速度。2.實驗實驗原理原理：利用實驗室的斜面小槽等器材裝配如：利用實驗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動的軌跡就是一定的。設法用鉛筆描出小球經過的位置。通過多次實驗，在是一定的。設法用鉛筆描出小球經過的位置。通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球所經過的多個位置，連起來就得到鋼球做平豎直白紙上記錄鋼球所經過的多個位置，連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡拋運動的軌跡。一、一、實驗實驗目的和原理目的和原理二、二、研究平拋運動所需實驗器材及實驗步驟研究平拋運動所需實驗器材及實驗步驟實驗步驟實驗步驟（解決方案）（解決方案）：1.安裝調整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直木板上，在木板安裝調整斜槽：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、，可用平衡法調整斜槽，即將小球輕放的左上角固定斜槽，可用平衡法調整斜槽，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好。表明水平程度已調好。2.調整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調整到豎直方調整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調整到豎直方向，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，使在重復線方向記錄到釘在木板上的白紙上，固定木板，使在重復實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。實驗的過程中，木板與斜槽的相對位
4、置保持不變。3.確定坐標原點：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在確定坐標原點：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槽口時球心在木板上的水平投影點O，O即為坐標原點。即為坐標原點。4.描繪運動軌跡：用鉛筆的筆尖輕輕地靠在木板的平面上描繪運動軌跡：用鉛筆的筆尖輕輕地靠在木板的平面上，不斷調整筆尖的位置，使從斜槽上滾下的小球正好碰到，不斷調整筆尖的位置，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上一個黑點，這就記筆尖，然后就用鉛筆在該處白紙上點上一個黑點，這就記下了小球球心所對應的位置。保證小球每次從槽上開始滾下了小球球心所對應的位置。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動的軌跡。來即得小球做平拋運動的軌跡。典型典型例題例題例例1 1 在在“探究平拋運動的規(guī)律探究平拋運動的規(guī)律”的實驗的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：實驗簡要步驟如下：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點和過點和過O點的豎直線。點的豎直線。C.取下白紙，以取下白紙，以O為原點，以豎直線為為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，軸建立坐標系，用平滑曲線畫出平拋運動物體的軌跡。用平滑曲線畫出平拋運動物體的軌跡。（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）上述實驗步驟的合理順序是）上述實驗步驟的合理順序是 。解析：解析：（1）A中為了保證小球每次平拋的初速度相同，應讓小球從同一位置滾下。B中為了保證小球做平拋運動，要注意斜槽末端切線水平。（2）上述實驗步驟的合理順序是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.如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線？如何判斷平拋運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，計算平拋物體的初速度。計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）如何推導平拋運動初速度的表達式？）如何推導平拋運動初速度的表達式？（3）計算平拋運動的初速度。）計算平拋運動的初速度。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、實驗特別要注意的問題實驗特別要注意的問題
8、1.實驗中要保證通過斜槽末端點的切線水平，方木板必須處在豎直平實驗中要保證通過斜槽末端點的切線水平，方木板必須處在豎直平面內，且與小球運動軌跡所在豎直平面平行，并使小球的運動靠近面內，且與小球運動軌跡所在豎直平面平行，并使小球的運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.坐標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，而應是小球坐標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，而應是小球在槽口時球的球心在木板上的水平投影點，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，位于槽口末端上方r處（處（r為小球半徑）。為小球半徑）。4.應在斜槽上適當?shù)奈恢冕尫判∏颍顾赃m當?shù)乃剿俣葤伋?，其應在斜槽上適當?shù)奈恢冕尫判∏颍顾赃m當?shù)乃剿俣葤伋?，其軌跡由木板的左上角到達右下角，這樣可以使實驗誤差較小。軌跡由木板的左上角到達右下角，這樣可以使實驗誤差較小。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鞏固練習1 1. .如如圖所圖所示，在研究平拋運動時，小球示，在研究平拋運動時，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、開關開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開關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做同樣做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的的實驗，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，該實驗現(xiàn)象說明了地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（球在離開軌道后（ C ）A.水平方向的分運動是勻速直線運動水平方向的分運動是勻速直線運動B.水平方向的分運動是勻加速直線運動水平方向的分運動是勻加速直線運動 C.豎直方向的分運動是自由落體運動豎直方向的分運動是自由落體運動D.豎直方向的分運動是勻速直線運動豎直方向的分運動是勻速直線運動
11、鞏固練習鞏固練習2.2.如如圖所圖所示是研究平拋運動的示是研究平拋運動的實驗裝實驗裝置置簡圖，簡圖，圖是圖是做完實驗后在做完實驗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軸是）說明圖中的兩條坐標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）實驗過程中需要經多次釋放）實驗過程中需要經多次釋放小小球才能球才能描繪出小球運動的軌跡，描繪出小球運動的軌跡，進行進行這這一一步驟步驟時應注意什么？時應注意什么？鞏固練習鞏固練習解答：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）應注意每次小球都從軌道上同一位置由靜止釋放。
高中物理 第5章 第3節(jié) 研究平拋運動課件 新人教版必修2
