2020高中物理第五章曲线运动第3节实验：研究平抛运动课件 人教版必修2

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第五章 曲线运动 第三节　实验：研究平抛运动 素养目标定位 ※ 能够利用实验的方法得到平抛运动的轨迹 ※ 能够利用平抛运动的轨迹研究平抛运动的规律、计算平抛物体的初速度 素养思维脉络 课前预习反馈 知识点 1 描迹法描绘平抛运动的轨迹　 平抛　 同一位置　 轨迹　 平滑的曲线　 如图所示，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 ________ ，且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 ____________ 的轨迹。将它描在背后的纸上，或用相机拍摄下来进行分析处理。 知识点 2 用细水流显示平抛运动的轨迹 水平　 平抛运动　 用数码照相机可记录平抛运动的轨迹，如图所示。由于相邻两帧照片间的时间间隔是 ________ 的，只要测量相邻两照片上小球的 ________ 位移，就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点。 知识点 3 用频闪照相拍摄平抛运动的轨迹 相等　 水平　 课内互动探究 探究一　用描迹法研究平抛运动　 (2) 建坐标系 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口 ( 轨道末端 ) 时球心所在木板上的投影点 O ， O 点即为坐标原点，用重锤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) 确定小球位置： ①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。 ② 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。 ③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。 6 ．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。 7 ．注意事项 (1) 实验中必须保持斜槽末端水平。 (2) 要用重锤线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直。 (3) 小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下。 (4) 实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定小球通过的位置。 (5) 要在斜槽上较大的高度释放小球，使其以较大的水平速度运动，从而减小相对误差。 (6) 要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点。 (7) 在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，并且使所选取的点之间尽量远些。 考点一　对实验原理及操作过程的考查 典例 1 考点一　对实验原理及操作过程的考查 典例 1 将小球放置在槽口处轨道上，　 小球能保持静止　 重垂线　 (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 ________________________________________ ______________ 。 解题指导： 本题考查了 “ 研究平抛运动 ” 实验中的实验步骤及每一步骤的要素。理解实验原理及注意事项是解此类题目的关键。 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　 (4) 该同学在轨迹上任取一点 M ，测得坐标为 ( x ， y ) ，则初速度的测量值为 ___ __ __ ，测量值比真实值要 ________( 选填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 偏大　 ABC 　 A ．实验说明小铁球 P 离开轨道做平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动 B ．实验说明小铁球 P 离开轨道做平抛运动的水平方向的分运动是匀速直线运动 C ．若实验时发现小铁球 P 、 R 在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球 Q ，为了三球同时相撞，可以适当将电磁铁 E 向右移动一些 D ．若实验时发现小铁球 P 、 R 在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球 Q ，为了三球同时相撞，可以适当将电磁铁 E 向左移动一些 解析： P 和 R 同时落地说明选项 A 正确； P 和 Q 同时在水平面相撞说明选项 B 正确； P 和 R 在空中相撞说明电磁铁 E 离轨道 M 近了，应将电磁铁向右移动一些，故选项 C 正确， D 错误。 　　　　　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。则： (1) 小球平抛的初速度为 _____ m/s 。 ( g 取 10 m/s 2 ) (2) 小球抛出点位置的坐标为 x ＝ ________ cm ， y ＝ ___________ cm 。 典例 2 考点二　实验数据处理方法 2 　 － 10 　 － 1.25 　 〔 对点训练 2 〕 　 (2019 · 陕西省榆林高一下学期期中 ) 某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长 9.8 cm ，当地的重力加速度为 g ＝ 9.8 m/s 2 。 (1) 若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为 __________________________ 。 (2) 小球平抛的初速度大小为 _______________ 。 (58.8 cm,58.8 cm) 　 1.96 m/s