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金品质高追求 我们让你更放心！,物理,必修2(人教版),金品质高追求 我们让你更放心！,返回,物理,必修2(人教版),第三节实验：研究平抛运动,点此播放教学视频,第三节实验：研究平抛运动点此播放教学视频,1945年7月16日的早上，世界上第一枚原子弹在美国新墨西哥州的沙漠里爆炸，40 s后，爆炸冲击波传到基地这时，费米把预先从笔记本上撕下来的碎纸片举过头顶撒下，碎纸片飘落到他身后2 m处，经过计算，费米宣称那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药！,点此播放教学视频,1945年7月16日的早上，世界上第一枚原子弹在美国新墨西哥,1,能描出平抛运动的轨迹,2会判断平抛运动轨迹是抛物线,3会计算平抛物体的初速度,点此播放教学视频,1能描出平抛运动的轨迹点此播放教学视频,课前预习,一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线,1,平抛运动的轨迹是一条_，由于竖直方向只受_作用，它的纵坐标的变化规律与_的规律一样,2要探究做平抛运动的物体在水平方向的运动特点，需要测量几段相等的时间内物体在水平方向上的_，看这些_是否相等，因此要在实验中设法得到平抛运动的轨迹；在平抛运动轨迹上找到每隔相等时间物体能到达的_；测量两相邻位置间的_，分析这些位移的特点,曲线,重力,自由落体,位移,位移,位置,位移,课前预习一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线曲线重力自由落体位,二、计算平抛物体的初速度,根据平抛物体的_可以计算物体的初速度,平抛运动可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成，即,x,_，,y,.,对运动的轨迹，建立坐标系，测量出,x,、,y,，再利用公式,v,0,，求出平抛物体的初速度,运动轨迹,v,0,t,gt,2,_,_,_,点此播放教学视频,二、计算平抛物体的初速度运动轨迹v0tgt2_,怎样描绘平抛运动的轨迹,1描迹法描绘平抛运动的轨迹,(1)实验设计,利用实验室的斜面小槽等器材装配图所示的装置钢球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做平抛运动每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放，钢球每次在空中做平抛运动的轨迹就相同设法用铅笔描出小球经过的位置通过多次实验，,点此播放教学视频,怎样描绘平抛运动的轨迹1描迹法描绘平抛运动的轨迹利用实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线将各点连起来，从而得到钢球做平抛运动的轨迹这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质确定平抛运动中的各个物理量,(2)实验器材,末端水平的斜槽、木板、坐标纸、图钉、小球、刻度尺、重垂线、铅笔等,(3)实验步骤,安装调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查木板是否水平，即将小球放在斜槽末端直轨道上，小球若能静止在直轨道上的任意位置，则表明斜槽末端已调水平,点此播放教学视频,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线将各点连起,安装调整竖直平板：用图钉把坐标纸钉在竖直木板上，并用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直，然后固定竖直木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变,确定坐标原点及坐标轴：选定斜槽末端处小球球心所在的点为坐标原点,O,，从坐标原点,O,画出竖直向下的,y,轴和水平向右的,x,轴,描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚下，并从,O,点开始做平抛运动，先用眼睛粗略地确定小球在某一,x,值处(如,x,1 cm)的,y,值然后使小球从开始时的位置滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置,点此播放教学视频,安装调整竖直平板：用图钉把坐标纸钉在竖直木板上，并用悬挂在,(小球刚好经过铅笔尖处)，并在坐标纸上记下这一点，以后依次改变,x,的值，用同样的方法确定其他各点的位置取下坐标纸用平滑的曲线把这些点连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹,(4)实验注意事项：,固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的初速度水平,固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，保证小球在运动中靠近木板但不接触,小球每次从槽中的同一位置由静止释放,点此播放教学视频,(小球刚好经过铅笔尖处)，并在坐标纸上记下这一点，以后依次改,要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差,计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜，以便于测量和计算,2用细水柱显示平抛运动的轨迹,如图甲所示，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，且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴,点此播放教学视频,要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其,3用频闪照相拍摄平抛运动的轨迹,现代影像技术的发展为我们研究平抛运动的轨迹提供了方便若能拍摄到物体做平抛运动的几张照片如图乙所示，就能描绘出平抛运动的轨迹了用数码相机的摄像功能或用数码摄像机都能实现，有条件的学校也可用频闪照相的方法来实现,名师提示,：,以上三种方法可命为：描点法、描影法、摄影法共同点是记录一些特殊点，再用平滑曲线描出轨迹,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，可在装置一侧竖直放置一玻璃板，将平抛运动的轨迹描在玻璃板上，或用相机拍摄下来,点此播放教学视频,3用频闪照相拍摄平抛运动的轨迹水从喷嘴中射出，在空中形成,尝试应用,1在做“探究平抛运动”的实验时，将小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_.,A调节斜槽的末端保持水平,B每次释放小球的位置必须不同,C每次必须由静止释放小球,D记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降,E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触,F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线,点此播放教学视频,尝试应用1在做“探究平抛运动”的实验时，将小球多次从同一高,解析：,物理实验的具体操作方式并不是一成不变的，根据实验原理和要达到的目的，再结合现有的实验条件，灵活地、创造性地设计实验方案、操作要求和操作规范是学习者应具备的素质实验操作的要求是根据实验原理和要达到的精度而设置的，要确定每一个操作是否正确，必须从实验原理入手思考例如，研究平抛物体的运动，实验操作必须保证小球做平抛运动；要描绘平抛物体的运动轨迹，必须是同一个运动过程物体经过的位置的连线，因此每次释放小球必须在同一高度，以保证每一次平抛运动的轨迹重合,答案,：,ACE,点此播放教学视频,解析：物理实验的具体操作方式并不是一成不变的，根据实验原理和,如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？,方法一：代数运算法,(1)以抛出点,O,为坐标原点，重垂线方向为,y,轴，水平方向为,x,轴，建立平面直角坐标系,(2)如图所示，在,x,轴上作出等距离的几个点,A,1,、,A,2,、,A,3,，把线段,OA,1,的长度记为,L,，那么,OA,2,2,L,，,OA,3,3,L,，由,A,1,、,A,2,、,A,3,向下作垂线，与轨迹的交点记为,M,1,、,M,2,、,M,3,.,(3)设轨迹就是一条抛物线，则,M,1,、,M,2,、,M,3,各点的,y,坐标与,x,坐标应该具有的形式为,y,ax,2,，,a,是常量,如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？方法一：代数运算法L，那,(4)用刻度尺测量某点的,x,、,y,两个坐标，代入,y,ax,2,中，求出常量,a,.,(5)测量其他几个点的,x,、,y,坐标，代入上式，看是否满足，如果在误差允许的范围内满足，就说明该曲线为抛物线,方法二：图象法,建立,y,x,2,坐标系，根据所测量的各个点的,x,、,y,坐标值分别计算出对应的,y,值和,x,2,的值，在,y,x,2,坐标系中描点，连接各描点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为,a,值,名师提示,：,其实在建立坐标系后，完全可以在轨迹上任取几个点,M,1,、,M,2,、,M,3,，找出它们对应的,x,坐标和,y,坐标，看是否满足,y,ax,2,的形式,(4)用刻度尺测量某点的x、y两个坐标，代入yax2中，求,尝试应用,2对于平抛运动的轨迹，其验证方法有多种，请根据自己所学数学和物理知识，找出一个较简单的验证方法,解析：,(1)如图所示，在平抛运动轨迹的竖直坐标轴(,y,轴)上，从原点,O,开始向下取一个坐标为,h,的点，再找到坐标为4,h,、9,h,、16,h,的点，则在物体运动的过程中，纵坐标从其中一个位置运动到下一位置所用时间都是相等的,(2)过这些点作水平线与轨迹分别交于,A,、,B,、,C,点，则这些点就是每经过相等时间所到达的位置,(3)测量,O,点到,A,、,B,、,C,各点的水平距离，如果在误差允许的范围内，,x,OA,L,，,x,OB,2,L,，,x,OC,3,L,则说明满足关系,y,ax,2,，该曲线是抛物线,尝试应用2对于平抛运动的轨迹，其验证方法有多种，请根据自己,怎样计算平抛运动的初速度？,1已知轨迹和初抛点,以初抛点为坐标原点，水平方向为,x,轴，竖直向下为,y,轴，建立平面直角坐标系,(1)在轨迹曲线上任取几点(如,A,、,B,、,C,、,D,),(2)用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标,x,和,y,.,(3)据平抛运动水平方向是匀速直线运动(,x,v,0,t,)及竖直方向是自由落体运动(,y,gt,2,)，分别计算小球的初速度,v,0,，最后计算小球的初速度,v,0,的平均值,点此播放教学视频,怎样计算平抛运动的初速度？1已知轨迹和初抛点点此播放教学视,2已知轨迹和竖直轴(或水平轴)，不知抛出点,(1)在轨迹曲线上,取三点,A,、,B,、,C,，使,x,AB,x,BC,x,，如右上图所示,(2)用刻度尺分别测出,y,A,、,y,B,、,y,C,，则有,y,AB,y,B,y,A,，,y,BC,y,C,y,B,.,(3)根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则物体从,A,到,B,和从,B,到,C,运动时间相等，设为,T,；竖直方向由匀变速直线运动推论有：,y,BC,y,AB,gT,2,，且,v,0,T,x,.由以上两式得：,v,0,x,点此播放教学视频,2已知轨迹和竖直轴(或水平轴)，不知抛出点(2)用刻度尺分,点此播放教学视频,点此播放教学视频,尝试应用,3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，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中,a,、,b,、,c,、,d,所示，则小球平抛的初速度的计算式为,v,0,_(用,L,、,g,表示)，其值是_,解析：,平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，水平分运动是匀速直线运动，由水平方向,ab,、,bc,、,cd,的距离相等知相邻两点的时间间隔相等，设为,T,，竖直方向相邻两点间位移之差相等，,y,L,，则,y,gt,2,，得：,L,Gt,2,时间T内，水平位移为x=2L知,尝试应用3在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录,点此播放教学视频,点此播放教学视频,对实验装置和实验原理的考查,在探究平抛运动的规律时，可以选用如下图所示的各种装置图，则以下操作合理的是(),A选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看,A,、,B,两球是否同时落地,点此播放教学视频,对实验装置和实验原理的考查 在探究平抛运动的,B选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端,A,一定要低于水面,C选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,D除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹,解析：,小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端,A,应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，,A,处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度释放钢,点此播放教学
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