【优化指导】2013高中物理5-3实验研究平抛运动同步课件新人教版必修2

1、第三节实验：研究平抛运动第三节实验：研究平抛运动一、实验目的一、实验目的1用实验的方法找出做平抛运动的物体的运动轨迹用实验的方法找出做平抛运动的物体的运动轨迹2由实验轨迹求平抛物体的初速度由实验轨迹求平抛物体的初速度三、实验器材三、实验器材斜槽斜槽(带小球带小球)、木板及竖直固定支、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺笔、刻度尺四、实验步骤四、实验步骤1按图甲所示安装实验装置，使小按图甲所示安装实验装置，使小球在斜槽末端点恰好静止球在斜槽末端点恰好静止2以水平槽末端端口上小球球心位以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点置为坐标原点O，

2、过，过O点画出竖直的点画出竖直的y轴和轴和水平的水平的x轴轴甲甲3使小球从斜槽上同一位置由使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点用尖，就用铅笔在该位置画上一点用同样方法，在小球运动路线上描下若同样方法，在小球运动路线上描下若干点干点4将白纸从木板上取下，从将白纸从木板上取下，从O点开始通过画出的若干点描出一条平点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图乙所示滑的曲线，如图乙所示乙乙六、注意事项六、注意事项1实验中必须调整斜槽末端的切线水平实验中必须调整斜

3、槽末端的切线水平(检验是否水平检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，看小球能否静的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，看小球能否静止，若小球静止，则斜槽末端水平止，若小球静止，则斜槽末端水平)2方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查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坐标纸竖线是否竖直3小球每次必须从斜槽上同一位置滚下小球每次必须从斜槽上同一位置滚下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，以使小球做平抛运小球开始滚下的位置高度要适中，

4、以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜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在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初点较远的一些点来计算初速度速度七、误差分析七、误差分析1斜槽末端没有水平斜槽末端没有水平2描点不准确描点不准确3在轨迹上量取某点坐标在轨迹上量取某点坐标(x，y)时出现误差时出现误差在做在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验时：的实验时：(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是中还需要的是_A游标卡尺游标卡尺B秒表秒表C坐标纸坐标纸D天平天平E弹簧测力计弹簧

5、测力计F重垂线重垂线(2)实验中，下列说法正确的是实验中，下列说法正确的是_A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端可以不水平斜槽轨道末端可以不水平D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些适当多一些E为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来曲线把所有的点连接起来思路点拨：思路点拨：依据原理与实验目的选取器材依据原理与实验目的选取器材解析：解析：实验还需要的器材是坐标纸和重垂线，描出

6、的轨实验还需要的器材是坐标纸和重垂线，描出的轨迹在坐标纸上，方便数据处理，重垂线是用来确定竖直木板迹在坐标纸上，方便数据处理，重垂线是用来确定竖直木板是否竖直并确定纵坐标做研究平抛运动的实验时，斜槽末是否竖直并确定纵坐标做研究平抛运动的实验时，斜槽末端必须水平，以保证小球做平抛运动，使小球每次从斜槽上端必须水平，以保证小球做平抛运动，使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描画小球运动轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的画小球运动轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点可舍去点可舍去答案：答案：(1)CF

7、(2)AD【针对训练【针对训练】1.关于研究平抛运动这个实验，以下说法关于研究平抛运动这个实验，以下说法中正确的是中正确的是()A小球释放的初始位置越高越好小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近竖直木板但不能接触小球的平抛运动要靠近竖直木板但不能接触答案：答案：BCD 在研究平抛物体运动的实验中，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长格的边长L1.6 cm，若小球在平抛运动

8、，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的途中的几个位置如图中的a、b、c、d所所示，则小球平抛的初速度的计算式为示，则小球平抛的初速度的计算式为v0_(用用L、g表示表示)，其值是，其值是_(g10 m/s2)小球在小球在b点的点的速率为速率为_(取两位有效数字取两位有效数字)【题后总结【题后总结】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动匀变速直线运动规律及其推动和竖直方向的自由落体运动匀变速直线运动规律及其推论对竖直方向均成立论对竖直方向均成立【针对训练【针对训练】2.某同学在描绘平抛运某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如

9、图所动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示，在曲线上取示，在曲线上取A、B、C三个点，测量得三个点，测量得到到A、B、C三点间竖直距离三点间竖直距离h110.20 cm，h220.20 cm，A、B、C三个点水平三个点水平距离距离x1x212.40 cm，g取取10 m/s2，则物，则物体平抛运动的初速度大小为体平抛运动的初速度大小为_m/s.解析：解析：据竖直方向小球运动有据竖直方向小球运动有hh2h1gT2据水平方向小球做匀速运动，据水平方向小球做匀速运动，x1v0T解得解得v01.24 m/s.答案：答案：1.241安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平安装实验装置的过程中，斜槽末

10、端的切线必须是水平的，这样做的目的是的，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，初速度水平保证小球飞出时，初速度水平C保证小球在空中运动的时间每次都相等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保证小球运动的轨迹是一条抛物线解析：解析：平抛运动就是要求小球离开斜槽时，初速度一定平抛运动就是要求小球离开斜槽时，初速度一定是水平的是水平的答案：答案：B2下列哪些因素会使下列哪些因素会使“探究平抛运动的规律探究平抛运动的规律”实验误差实验误差增大增大()A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B安装斜

11、槽时其末端不水平安装斜槽时其末端不水平C建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点D根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点计算的点离原点O较近较近解析：解析：小球与斜槽之间的摩擦并不影响平抛运动，不能小球与斜槽之间的摩擦并不影响平抛运动，不能选选A.斜槽末端不水平，以斜槽末端端口为坐标原点，在曲线斜槽末端不水平，以斜槽末端端口为坐标原点，在曲线上取离原点上取离原点O较近的点，都对测量数据影响较大较近的点，都对测量数据影响较大答案：答案：BCD3在在“探究平抛运动的规律探究平抛运动的规律”实

12、验中，小球做平抛运动实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置是的坐标原点位置是(设小球半径为设小球半径为r)()A斜槽口末端斜槽口末端O点点B槽口槽口O点正上方点正上方r处处C槽口槽口O点正前方点正前方r处处D槽口槽口O点正上方点正上方2r处处解析：解析：以小球离开斜槽时重心的位置当做原点最适合以小球离开斜槽时重心的位置当做原点最适合答案：答案：B4为了准确地测出平抛轨迹上某点的坐标，需要注意的为了准确地测出平抛轨迹上某点的坐标，需要注意的是是()A选距原点近一些的点选距原点近一些的点B应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点C用重垂线准确地确定纵轴

13、用重垂线准确地确定纵轴D选距原点远一些的点选距原点远一些的点解析：解析：B、C、D能更准确地确定小球的运动轨迹和运动能更准确地确定小球的运动轨迹和运动的数据的数据答案：答案：BCD5关于实验的注意事项，将你认为正确的选项前面的字关于实验的注意事项，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上母填在横线上_(a)通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平(b)每次释放小球的位置可以不同每次释放小球的位置可以不同(c)每次必须由静止从同一位置释放小球每次必须由静止从同一位置释放小球(d)记录小球位置用的木条记录小球位置用的木条(或凹槽或凹槽)每次必须严格地等距每次必须严格地等距离下降离下降

14、(e)小球运动时不应与竖直木板上的白纸小球运动时不应与竖直木板上的白纸(或方格纸或方格纸)相接相接触触(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线折线答案：答案：ace6.试根据平抛运动原理设计试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速测量弹射器弹丸出射初速度度”的实验方案提供的实验器材为弹射器的实验方案提供的实验器材为弹射器(含弹丸，如含弹丸，如图图)、铁架台、铁架台(带有夹具带有夹具)、米尺、米尺(1)画出实验示意图；画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意在安装弹射器时应注意_；(3)实验中需要测量的量实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出并在示意图中用字母标出)为为_；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，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在实验中应采取的方法是_；(5)计算公式为计算公式为_解析：解析：根据研究平抛运动的实验和平抛运动的原理，可根据研究平抛运动的实验和平抛运动的原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测出水平位移可求出平抛的初速度出水平位移可求出平抛的初速度答案：答案