(人教版)高中物理必修二第1部分 第五章 第3节 实验:研究平抛运动

文档属性

名称 (人教版)高中物理必修二第1部分 第五章 第3节 实验:研究平抛运动
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-04-30 22:48:37

图片预览

文档简介

(共27张PPT)
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练


3



验:






考向一
考向二


五章

曲线
运动
考向三
一、实验目的
(1)描出平抛物体的运动轨迹,并验证轨迹是一条抛物线。
(2)根据运动轨迹求平抛物体的初速度。
三、实验器材
斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。
四、实验步骤
1.安装调平
将带有斜槽轨道的木板固定在
实验桌上,其末端伸出桌面外,轨
道末端切线水平。如图5-3-1所示。
图5-3-1
2.建立坐标系
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,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,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.确定球的位置
将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,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,然后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。
2.验证轨迹是抛物线
抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点(如B点)的坐标x、y代入上式求出常数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近似都成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线。
六、误差分析
(1)斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动。
(2)确定小球运动的位置时不准确。
(3)量取轨迹上各点坐标时不准确。
七、注意事项
(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端任一位置,看其是否能静止)。
(2)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)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。
(4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。
(5)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。
(6)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。
八、获得平抛运动轨迹的其他方法
1.喷水法
如图5-3-2所示,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,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。
图5-3-2
2.频闪照相法
用数码照相机可记录下平抛运动的轨迹,
如图5-3-3所示。
由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的,
只要测量相邻两照片上小球的水平位移,
就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点。
图5-3-3
[例1] 在“探究平抛物体的运动规律”的实验中,可以描绘出小球做平抛运动的轨迹,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为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出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________________。
[解析] (1)A中为了保证小球每次平抛初速度相同,轨迹重合,应让小球从同一位置滚下。B中为了保证小球做平抛运动,要注意斜槽末端切线水平。
(2)上述实验步骤的合理顺序是BAC。
[答案] (1)A.同一 B.斜槽末端切线水平 (2)BAC
[例2] 在研究平抛运动的实验中,
用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方
格的边长L=1.25 cm。若小球在做平抛
运动途中的几个位置如图5-3-4中a、
b、c、d所示,则小球平抛的初速度v0=__________(用L、g表示),其值是__________(g取9.8 m/s2)。
图5-3-4
[例3] 试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法。提供的实验器材有:弹射器(含弹丸)、铁架台(带有夹具)、米尺。
(1)在图5-3-5中画出实验示意图。
图5-3-5
(2)在安装弹射器时应注意:_______________________。
(3)实验中需要测量的量(在示意图中用字母标出):____
____________________________________________________。
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是__________________。
(5)计算公式为____________________________________。
[解析] 如图所示。
[答案] 见解析