20物理必修二人教新教材配套课件5.3.ppt

(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是____________。? A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹 B.用频闪照相法在同一底片上记录平抛钢球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 【解析】根据平抛运动的规律:水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体运动解答。 (1)本实验中要保证钢球飞出斜槽末端时的速度水平,即钢球做平抛运动,且每次飞出时的速度应相同,所以只要每次将钢球从斜槽上同一位置由静止释放即可,故B、D正确; (2)a.平抛运动的起始点应为钢球静置于Q点时,钢球的 球心对应纸上的位置,由于平抛运动在竖直方向做自由 落体运动,所以在确定y轴时需要y轴与重垂线平行; b.由初速度为零的匀加速直线运动规律即在相等时间 间隔内所通过的位移之比为1∶3∶5∶7∶…可知,由于 A点不是抛出点,所以 > ;设AB,BC间所用的时间为 T,竖直方向有:y2-y1=gT2,水平方向有:x=v0T,联立解 得:v0=x ; 3.实验:探究平抛运动的特点　　　 【实验目的】 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。 【实验目的】 斜槽,_______________,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的 卡片,刻度尺,重垂线 平抛运动实验器 【实验器材】 1.实验的基本思想——___________。 2.实验原理: (1)用卡位法描点并绘制小球平抛运动的轨迹。 (2)建立坐标系,测出轨迹上某点的坐标x、y, 据x=___,y=______得初速度v0=______。 控制变量法 v0t 【实验过程】 一、实验步骤 1.安装实验器材: (1)将带有斜槽的平抛运动实验器置于桌面上,装好平抛轨道,调整斜槽末端切线水平;然后,调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置如图所示。 (2)给描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上。 2.建立坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(斜槽末端)时球心所在描迹记录纸的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出过坐标原点水平向右的直线,作为x轴。 3.确定小球的位置: (1)把接球挡板拉到最上方一格的位置。 (2)将定位板定在某一位置固定好,小球紧靠定位板由静止释放,小球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。 (3)下落的小球打在向记录面板倾斜的接球挡板上,同时在记录面板上留下一个印迹点。 (4)再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的小球下落时的一系列印迹点。 4.描点得轨迹:取下描迹记录纸,将描迹记录纸记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球做平抛运动的轨迹。 【思考·讨论】 除上述获得小球做平抛运动的轨迹的方法外,还可以如何获取平抛运动的轨迹? (科学探究) 提示:利用频闪照相法和喷水法获取平抛运动的轨迹。 二、数据处理 1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线: 在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y)。 (1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明描绘得出的曲线为抛物线。 (2)图像法:建立y -x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。 2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的 六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出 它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利 用公式y= gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度 v0,最后算出v0的平均值。 【思考·讨论】 如何获取以下物体平抛运动的初速度? (科学思维) 提示:在竖直方向上,根据Δy=2L=gT2得相等的时间间 隔为:T= ,物体平抛运动的初速度为:v0= =3 。 【误差分析】 1.用轨迹法时斜槽末端没有水平,使得小球离开斜槽后不做平抛运动。 2.描点不准确。 3.在轨迹上量取某点坐标(x,y)时出现误差。 【注意事项】 1.斜槽安装: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,