高中第2章 抛体运动第3节 科学探究:平抛运动的特点教学课件ppt

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4.实验步骤(1)用图钉把坐标纸钉在竖直木板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平。(2)用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行 且靠近,固定好木板。(3)把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,再利用铅垂 线在纸上画出通过O点的竖直线。(4)将小球从斜槽上合适的位置由静止释放,使小球的运动轨迹大致经过坐标纸的右下角。
(5)把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在坐标纸该位置画上 一点。用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点。(6)根据实验记录,在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹。5.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽 末端水平)。(2)木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直。(3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。
(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,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到 达右下角为宜。
1.公式法(1)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平面直角坐标系后,轨迹 上各点的坐标应满足y=ax2的关系(a是一个特定常量)。(2)验证方法:用刻度尺测量几个点的坐标,分别代入y=ax2中求出常量a,看计算得到的a值在误 差允许的范围内是否相等。2.图像法　　建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的坐标分别计算出对应的y值和x2值,在坐标系中描 点,连接各点看是否在一条直线上。
1.轨道的粗糙程度对该实验没有影响。 (　    )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
√提示　每次小球从同一高度由静止滚下,所受摩擦力相同,到达槽口的速度相同,轨迹依然重 合,则轨道的粗糙程度不影响实验结果。
2.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等间距下降。 (　    )
✕ 提示　小球运动位置的记录没有明确的要求,位置相对均匀即可。
3.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好。 (　    )
✕ 提示　小球释放的初始位置并非越高越好,若是太高,导致水平抛出的速度太大,实验难以操作。
4.同一次实验中可以让小球每次从不同高度滚下。 (　    )
✕ 提示　为保证同一次实验中小球从斜槽末端飞出的速度相等,必须保证小球每次从同一高度滚下。
5.实验中选用实心钢球和实心木球效果一样。 (　    )
✕ 提示　为了减小空气阻力对小球的影响,要选择体积较小质量较大的小球,故选用实心钢球 和实心木球效果不一样。
情境探究　　北京时间6月20日,2021年世界女排联赛展开争夺,面对豪取14连胜后阵容有所保留的宿 敌美国队,中国女排攻拦表现上佳,以3-0横扫美国女排,取得七连胜。某同学被排球比赛吸引,查阅资料发现排球在空中的运动可视为平抛运动,并在实验室对平 抛运动进行了探究。
问题1　请简单叙述该实验的实验原理。
提示    令小球做平抛运动,利用描点法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线,建立 坐标系。测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据平抛运动的规律,求出小球的初速度。
问题2　如图是该同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛起点,在轨迹上任取三 点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标分别为y1、y2,A、B两点水平间距为Δx。则平抛小球的 初速度v0为多少?(重力加速度大小为g)
提示    小球从抛出到运动到A点所用时间t1= ,从抛出到运动到B点所用时间t2= ,初速度v0= = 。
问题3　试将教材中的方案进行改进或创新设计,使之操作简便或者直观性更好。
讲解分析计算平抛运动的初速度(1)由轨迹方程y= 可推出v0=x ,理论上,只要知道平抛轨迹上任一坐标点,即可求得平抛初速度。由于实验误差的存在,一般需从轨迹上读取多个点,求得多个v0,再取平均值作为实 验测量值。(2)知道了如图所示坐标纸上一部分平抛轨迹上的一些描点,还可这样求v0: