202X学年高中物理第一章抛体运动实验：探究平抛运动的特点课件粤教版必修2

1、实验：探究平抛运动的特点第一章抛体运动知识目标核心素养1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线.3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.4.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法.1.能设计不同的实验方案，并对方案进行可行性论证，根据学校现有条件，选择最优方案.2.能获取信息，通过数据分析描绘平抛运动的轨迹，能根据两种情况求出平抛的初速度.3.合作探究、交流、反思过程中提高实验能力.内容索引技能储藏明确原理 提炼方法题型演练学以致用 实训演练达标检测检测评价 达标过关技能储藏一、描绘平抛运动的轨迹一、描绘平抛运动的轨迹1.实验原理用 法(或喷水法或

2、 法)得到物体做平抛运动的轨迹.2.实验器材(以斜槽轨道实验为例)斜槽、小球、 、图钉、 、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台.描迹频闪照相方木板刻度尺3.实验步骤(1)按图1甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止).(2)固定方木板上的坐标纸，使方木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向.图1(3)以斜槽水平末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(4)使小球从斜槽上 位置由静止滚下，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假设干点.

3、(5)将坐标纸从方木板上取下，从O点开场通过画出的假设干点描出一条_的曲线，如图乙所示.同一平滑4.本卷须知(1)实验中必须调整斜槽末端的切线 (将小球放在斜槽末端水平局部，假设小球静止，那么斜槽末端水平).(2)方木板必须处于 平面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否_.(3)小球每次必须从斜槽上 位置由静止释放.(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在方木板上的投影点.(5)小球开场滚下的位置高度要适中，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.水平竖直竖直同一二、数据处理二、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法一公式

4、法方法一公式法(1)原理：假设平抛运动的轨迹是抛物线，那么当以抛出点为坐标原点，原理：假设平抛运动的轨迹是抛物线，那么当以抛出点为坐标原点，建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标应具有建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标应具有y 的关系，而且同一轨的关系，而且同一轨迹迹a是一个确定的值是一个确定的值.(2)验证方法验证方法用刻度尺测量几个点的用刻度尺测量几个点的x、y两个坐标，分别代入两个坐标，分别代入yax2中求出常量中求出常量a，看，看计算得到的计算得到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数值在误差允许的范围内是否是一个常数.ax2方法二图象法建立yx2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分

5、别计算出对应的y值和x2值，在yx2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.2.计算初速度在小球平抛运动轨迹上任取一点，用刻度尺测出它的坐标(x，y)，利用公式y 和x ，求出小球做平抛运动的初速度v0(g)，多求几个点然后求出v0的平均值.v0t题型演练例例1在在“探究平抛运动的特点实验中探究平抛运动的特点实验中.(1)图图2是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的_.A.球心球心 B.球的上端球的上端C

6、.球的下端球的下端在此实验中，以下说法正确的选项是在此实验中，以下说法正确的选项是_.A.斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些记录的点应适当多一些C.用平滑曲线把所有的点连接起来用平滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据铅垂线确定轴的方向根据铅垂线确定一、平抛运动实验的原理与实验操作图2BBD答案(2)图3是利用图2装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的选项是_.A.释放小球时初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平答案图3图2C(3)以下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的选项是_.答案B1.为保证小球做平抛

7、运动，必须使斜槽的末端水平.2.为保证小球每次平抛的初速度一样，必须让小球从同一位置由静止释放.归纳总结归纳总结计算平抛运动的初速度可以分为两种情况计算平抛运动的初速度可以分为两种情况(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点，测出该点离坐标原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度v0.二、计算平抛运动的初速度(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)在轨迹上任取三点A、B、C(如图4所示)，使A、B间及B、C间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，那么hhBChABgt2图4图5例例2某同学在做某同学在做“探究平抛运动的特点实验时得到探究平抛运动的特点

8、实验时得到了如图了如图5所示的运动轨迹，所示的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨三点的位置在运动轨迹上已标出，那么：迹上已标出，那么：(1)小球平抛的初速度为小球平抛的初速度为_m/s.(g取取10 m/s2)答案解析2解析解析由平抛运动公式，在x轴方向上xabv0T，在竖直方向上hbchabgT2，代入数据解得T0.1 s，v02 m/s.(2)小球运动到b点时速度大小vb_，方向_.答案解析2.5 m/s与x轴方向夹角为37(3)小球抛出点的位置坐标x_cm，y_cm.答案解析101.25说明小球经过a点时已经运动了ta0.05 s，所以小球抛出点的坐标xv0ta10 cm，根据平抛运

9、动轨迹测定初速度时，不要随便把题目所提供的第一个记录点当成平抛运动的抛出点.可利用自由落体运动在竖直方向上连续一样时间内下落高度之比为1 3 5的关系来判断第一个记录点是否为抛出点，假设不是，只能由hgT2求出时间间隔.易错警示易错警示例例3某同学设计了一个探究平抛运动的特点的实验某同学设计了一个探究平抛运动的特点的实验.实验装置示意图如图实验装置示意图如图6甲所示，甲所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中图中P0P0、P1P1、)，槽间距离均为，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板把覆盖复写纸的白纸铺贴在

10、平面硬板B上上.实验时依次将实验时依次将B板插入板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨道的同一位板的各插槽中，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放置由静止释放.每打完一点后，把每打完一点后，把B板插板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的假设干痕迹点，实验得到小球在白纸上打下的假设干痕迹点，如图乙所示如图乙所示.三、创新实验设计图6(1)实验前应对实验装置反复调节，直到_.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_.答案解析答案答案见解析解析本实验把小球通过的水平相等位移解析本实验把小球通过的水平相等位移(即槽间距离即槽间距离d)，

11、巧妙转化为题，巧妙转化为题图中图中x轴上通过一样的位移轴上通过一样的位移(即向纸内侧平移距离即向纸内侧平移距离d)，而竖直方向确定的落，而竖直方向确定的落点为竖直位置，因而可画出平抛运动的轨迹点为竖直位置，因而可画出平抛运动的轨迹.根据实验设计方案，实验前应对实验装置进展调节，使斜轨道末端切线水根据实验设计方案，实验前应对实验装置进展调节，使斜轨道末端切线水平，以保证小球飞出时的速度沿水平方向，小球做平抛运动平，以保证小球飞出时的速度沿水平方向，小球做平抛运动.每次让小球每次让小球从同一位置由静止释放的目的是使小球每次做平抛运动的初速度一样，轨从同一位置由静止释放的目的是使小球每次做平抛运动的

12、初速度一样，轨迹一样迹一样.(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了_.答案见解析解析每次将B板向内侧平移距离d是为了保持记录纸上每两点之间的水平距离一样.(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹.答案见解析解析如下图(注意要用平滑的曲线连接).答案解析1.本实验中，把小球的平抛运动的轨迹由纸面内转换到垂直纸面的平面内.2.B板每向右平移距离d，同时向纸面内侧平移距离d，使转换具有等效性.创新点评创新点评达标检测1.(实验操作)(多项选择)在做“探究平抛运动的特点的实验时，以下说法正确的选项是 A.安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直B.安装斜槽和木板时，只需注意小球不和木板发生摩擦C.每次

13、实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描绘出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律答案解析123123解析安装斜槽和木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以解析安装斜槽和木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出小球的运动轨迹，确保小球水平飞出和正确画出小球的运动轨迹，A正确，正确，B错误；错误；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开场滚下，可保证小球初速度不变，小球每次从斜槽上的同一位置由静止开场滚下，可保证小球初速度不变，C正确；正确；由实验目的可知，由实验目的可知，D正确正确.2.(实验方案设计)(多项选择)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图7所

14、示的各种装置图，那么以下操作合理的是 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每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以 获得平抛运动的轨迹123图7答案解析解析小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛看很难准确判断出小解析小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛看很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项球落地的先后顺序，应听声音，选项A错误；

15、错误；竖直管的上端竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始处的压强始终等于大气压强，不受瓶内水面上下的影响，因此可以得到稳定的细水柱，终等于大气压强，不受瓶内水面上下的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项选项B正确；正确；只有每次从同一位置由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才一样，只有每次从同一位置由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才一样，选项选项C错误；错误；获得钢球做平抛运动时每秒获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法，同样可以获得平抛运动的

16、轨迹，选项纸上描点的方法，同样可以获得平抛运动的轨迹，选项D正确正确.1233.(实验操作及速度的计算)如图8所示，在“探究平抛运动的特点的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A.让小球屡次从_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.图8同一位置静止B.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.C.取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立平面直角 坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹.(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上.123斜槽末端切线水平答案解析解析这种方法，需让小球重复同一个平抛