2020版新教材高中物理第五章抛体运动3实验探究平抛运动的特点ppt课件新人教版必修第二册

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/12/5,#,3,实验,:,探究平抛运动的特点,3实验:探究平抛运动的特点,2020版新教材高中物理第五章抛体运动3实验探究平抛运动的特点ppt课件新人教版必修第二册,必备知识,自我检测,一、实验目的,1,.,平抛运动,:,以一定的,速度,将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受,重力,的作用,这时的运动叫作抛体运动。如果初速度是沿,水平方向,这样的抛体运动就叫平抛运动。,2,.,实验目的,:,探究物体做平抛运动的特点,即物体的速度或位移随时间的变化关系。,二、实验思路,平抛运动是曲线运动,我们可以尝试将它分解为,水平,方向的分运动和,竖直,方向的分运动。只要知道这两个方向的,位移或速度随时间变化,的关系,平抛运动的特点就清楚了。,必备知识自我检测一、实验目的,必备知识,自我检测,三、进行实验,方案一、利用频闪照相或者录制视频的方法,记录物体做平抛运动时经过,相等时间,所到达的位置。,方案二、设法描绘物体做平抛运动的轨迹,先研究水平方向的运动规律,再研究竖直方向的运动规律。,必备知识自我检测三、进行实验,必备知识,自我检测,1,.,在探究平抛运动的特点实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用,(,),A.,实心小铁球,B.,空心小铁球,C.,实心小木球,D.,以上三种小球都可以,解析,:,为减小空气阻力对小球运动的影响,阻力和球的重力相比越小,影响越小,故,A,选项正确。,答案,:,A,必备知识自我检测1.在探究平抛运动的特点实验中,为减小空气阻,必备知识,自我检测,2,.,安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是,(,),A.,保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小,B.,保证小球飞出时,初速度方向水平,C.,保证小球在空中运动的时间每次都相等,D.,保证小球运动的轨迹是一条抛物线,解析,:,平抛运动初速度的大小不是由斜槽末端是否水平决定的,而是由小球释放点到斜槽水平端的竖直高度决定的,故,A,项不正确,;,研究平抛物体的运动,旨在弄清物体在水平和竖直两个方向上怎样运动,必须保证小球抛出时速度是水平的,并非要研究小球在空中运动的时间,故,B,项正确,C,项不正确,;,无论小球飞出的初速度是水平还是倾斜的,其运动轨迹都是一条抛物线,故,D,项不正确。,答案,:,B,必备知识自我检测2.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须,探究一,探究二,随堂检测,实验操作,情景导引,为获得物体做平抛运动的轨迹,你能想到哪些方法,?,要点提示,:,1,.,数码相机,2,.,平抛运动实验仪,知识归纳,方案一、利用频闪照相或者录制视频的方法,记录物体做平抛运动轨迹的实验步骤,1,.,让小球从水平桌面上飞出,在小球后面放置带方格的黑板做背景。,2,.,用数码相机的摄像功能,拍摄小球从桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。,3,.,利用,Photoshop,软件将多个影像合成为同一幅照片。,探究一探究二随堂检测 实验操作,探究一,探究二,随堂检测,注意事项,:,1,.,保证相机静止不动。,2,.,拍摄时光源用高效节能灯或更大功率的白炽灯。,3,.,背景和小球之间的反差要大。,方案二、利用平抛演示仪探究平抛运动的特点。,步骤,1,.,探究平抛运动竖直分运动的特点。,1,.,把两个等大的金属小球放置在图中装置上。,2,.,用小锤击打弹性金属片,观察两球的运动轨迹,确定它们落地时间的先后。,3,.,分别改变小球距离地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验,确定它们落地时间的先后。,4,.,若两小球总是同时落地,则表明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。,探究一探究二随堂检测注意事项:1.保证相机静止不动。,探究一,探究二,随堂检测,步骤,2,.,探究平抛运动水平分运动的特点。,1,.,将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。,2,.,按照图示安装实验装置,使斜槽末端水平。,3,.,把水平槽末端上小球球心位置记录在白纸上。,4,.,使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,上下调节装置中的倾斜挡板,N,使钢球落到上面,钢球挤压复写纸,在白纸上留下印迹。,5,.,上下调节挡板,N,重复步骤,4,在白纸上记录钢球所经过的多个位置。,6,.,用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹。,7,.,以,O,点为坐标原点,水平方向为,x,轴、竖直方向为,y,轴建立平面直角坐标系。,探究一探究二随堂检测步骤2.探究平抛运动水平分运动的特点。,探究一,探究二,随堂检测,8,.,在运动轨迹上取点,A,、,B,、,C,在竖直方向上,满足,y,OA,y,AB,y,BC,=,1,3,5,若水平方向上,满足,x,OA,=x,AB,=x,BC,则表明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。,探究一探究二随堂检测8.在运动轨迹上取点A、B、C,在竖直方,探究一,探究二,随堂检测,实例引导,例,1,如图所示,在探究平抛运动的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下,:,A.,让小球多次由,释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图中,a,、,b,、,c,、,d,所示。,B.,按图安装好器材,注意,记下平抛初位置,O,点和过,O,点的水平线与竖直线。,探究一探究二随堂检测实例引导A.让小球多次由,探究一,探究二,随堂检测,C.,取下方格纸,以,O,为原点,以水平线为,x,轴,竖直线为,y,轴建立坐标系,用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹。,(1),完成上述步骤,将答案填在横线上。,(2),上述实验步骤的合理顺序是,。,解析,:,该实验需让小球重复同一个平抛运动轨迹多次,才能记录出小球的一系列位置,故必须让小球每次由同一位置静止释放。斜槽末端切线水平,小球才会做平抛运动。,答案,:,(1),同一位置静止,斜槽末端切线水平,(2)BAC,探究一探究二随堂检测C.取下方格纸,以O为原点,以水平线为x,探究一,探究二,随堂检测,变式训练,1,在探究平抛物体的运动的实验中,:,(1),为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是,。,(2),小球,的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为,x,轴和,y,轴。,(3),某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其他操作时准确无误,只有一处失误,即是,。,探究一探究二随堂检测变式训练1在探究平抛物体的运动的实验中:,探究一,探究二,随堂检测,解析,:,(1),斜槽末端水平时小球处处平衡,放在槽口能静止不动。,(2),应记录小球抛出点的位置。,(3),描绘小球的运动轨迹的起始位置时应描绘球心的位置,因此坐标原点应在平抛起点的球心位置,即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点。,答案,:,(1),将小球放置在槽口处轨道上,小球能保持静止,(2),抛出点,(3),坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点,探究一探究二随堂检测解析:(1)斜槽末端水平时小球处处平衡,探究一,探究二,随堂检测,实验数据处理和实验注意事项,情景导引,如果用数码相机已经描绘了平抛物体的运动轨迹,但没有记录抛出点,仅记录了竖直方向,能否计算出平抛运动的加速度,?,要点提示,:,可以计算出平抛运动的加速度。方法是在轨迹上取三个点,让相邻两点间的水平距离都是,x,测量相邻两点间的竖直距离分别为,y,1,和,y,2,根据,y,2,-y,1,=aT,2,T,为频闪周期,可得加速度,a,。,探究一探究二随堂检测实验数据处理和实验注意事项,探究一,探究二,随堂检测,知识归纳,一、利用频闪照片探究平抛运动的规律,1,.,判断平抛运动的轨迹是不是抛物线,原理,:,若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后,轨迹上各点的坐标具有,y=ax,2,的关系,且同一轨迹上,a,是一个特定的值。,验证方法,方法一,:,代入法,用刻度尺测量几个点的,x,、,y,坐标,分别代入,y=ax,2,中求出常数,a,看计算得到的,a,值在误差范围内是否为一常数。,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,y,值的,x,2,值,在,y,-,x,2,坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率即为,a,值。,探究一探究二随堂检测知识归纳,探究一,探究二,随堂检测,2,.,探究水平和竖直分运动的规律,(1),以小球的第一张照片位置中心为原点,O,水平方向为,x,轴、竖直方向为,y,轴建立平面直角坐标系。,(2),小球其他照片位置中心依次为,A,、,B,、,C,、,D,过,A,、,B,、,C,、,D,点分别作,x,、,y,轴的垂线,在,x,、,y,轴上测量,OA,、,AB,、,BC,、,CD,之间的距离,记为,x,OA,、,y,OA,等。,(3),在误差允许的范围内,若,x,OA,=x,AB,=x,BC,=x,CD,则表明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。,(4),在误差允许的范围内,若,y,CD,-y,BC,=y,BC,-y,AB,=y,AB,-y,OA,根据,(,y,CD,+y,BC,),-,(,y,AB,+y,OA,),=,4,aT,2,T,为频闪周期,可得加速度,a,;,若,a=g,(,重力加速度,),则表明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。,探究一探究二随堂检测2.探究水平和竖直分运动的规律,探究一,探究二,随堂检测,二、利用斜槽描绘平抛运动轨迹时的注意事项,(1),斜槽安装,:,实验中必须调整斜槽末端切线水平,将小球放在斜槽末端水平部分,若能使小球静止,斜槽末端的切线就水平了。,(2),方木板固定,:,方木板必须处于竖直平面内,检查坐标纸竖线是否竖直。,(3),小球释放,:,小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。,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。,(4),坐标原点,:,坐标原点不是槽口的端点,而是小球出槽口时球心在木板上的投影点。,探究一探究二随堂检测二、利用斜槽描绘平抛运动轨迹时的注意事项,探究一,探究二,随堂检测,实例引导,例,2,图甲是探究平抛运动特点的实验装置图。,探究一探究二随堂检测实例引导,探究一,探究二,随堂检测,(1),图乙是正确实验取得的数据,其中,O,为抛出点,若已知当地重力加速度为,9,.,8 m/s,2,则此小球做平抛运动的初速度为,m/s,。,(2),在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长,L=,5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为,m/s,B,点的竖直分速度为,m/s,。,(,g,取,10 m/s,2,),探究一探究二随堂检测(1)图乙是正确实验取得的数据,其中O为,探究一,探究二,随堂检测,答案,:,(1)1,.,6,(2)1,.,5,2,探究一探究二随堂检测答案:(1)1.6(2)1.52,探究一,探究二,随堂检测,变式训练,2,某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的运动轨迹,a,、,b,、,c,三点的位置在运动轨迹上已标出。,(,g,取,10 m/s,2,),则,(1),小球平抛的初速度为,m/s,。,(2),小球抛出点的位置坐标,x=,cm,y=,cm,。,探究一探究二随堂检测变式训练2某同学在做平抛运动实验时得到了,探究一,探究二,随堂检测,解析,:,(1),由平抛运动公式,在,x,轴方向上,x,ab,=v,0,T,在竖直方向上,h,bc,-h,ab,=gT,2,代入数据解得,T=,0,.,1,s,v,0,=,2,m/s,。,答案,:,(1)2,(2),-,10,-,1,.,25,探究一探究二随堂检测解析:(1)由平抛运动公式,在x轴方向上,探究一,探究二,随堂检测,1,.,(,多选,),数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约,15,帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的