物理：5.3《實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)》課件（新人教版必修2）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 下圖為一探究小組成員探究平拋運(yùn)動(dòng)的情景 他在同一位置以不同的初速度先后拋出3個(gè)小球 請(qǐng)討論 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)能否得出下列結(jié)論性的敘述 在相同的高度 以大小不同的初速度水平拋出的小球 初速度越大 拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離越遠(yuǎn) 在高度不變的情況下 水平初速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間完全由拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的豎直高度確定 與拋出時(shí)初速度的大小無(wú)關(guān) 為了證明上述結(jié)論 你對(duì)本實(shí)驗(yàn)有何補(bǔ)充和改進(jìn) 1 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受 的作用 加速度是 所以它是 運(yùn)動(dòng) 2 探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 可設(shè)置與分運(yùn)動(dòng)等效的條件進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) 3 要探究平拋運(yùn)動(dòng)的物體的水平方向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 需要測(cè)量幾段相等的 物體在水平方向上的 看看這些 是否相等 答案 1 重力重力加速度g勻變速曲線2 與平拋運(yùn)動(dòng)的物體同時(shí)自由下落的物體3 時(shí)間間隔內(nèi)位移位移 1 將曲線運(yùn)動(dòng)分解為直線運(yùn)動(dòng) 2 由力的獨(dú)立作用原理推測(cè)平拋運(yùn)動(dòng)的物體在不同方向上的運(yùn)動(dòng)情況 3 設(shè)計(jì)具有同等條件的分運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)對(duì)比實(shí)驗(yàn) 1 探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 設(shè)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡 在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上找到每隔相等時(shí)間物體所到達(dá)的位置 測(cè)量?jī)上噜徫恢瞄g的水平位移 分析這些位移的特點(diǎn) 2 探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律從做平拋運(yùn)動(dòng)的小球和做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球同時(shí)落地這個(gè)角度來(lái)驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng) 1 實(shí)驗(yàn)器材斜槽 附金屬小球 木板及豎直固定的支架 白紙 圖釘 刻度尺 三角板 重錘 鉛筆 2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程利用現(xiàn)有儀器裝配好如圖所示的裝置 鋼球從斜槽上滾下 沖過(guò)水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)步驟 把斜槽放在桌面上 讓它的末端伸出桌面外 調(diào)節(jié)斜槽末端 使其切線方向水平后 把斜槽固定在桌面上 用圖釘把白紙釘在木板上 把木板沿豎直方向固定在支架上 使小球在斜槽末端水平拋出后的軌道平面與紙面平行 以斜槽末端作為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)O 在白紙上標(biāo)出O的位置 過(guò)O點(diǎn)用重垂線畫出豎直線 定為y軸 讓小球每次都從斜槽上同一適當(dāng)位置由靜止?jié)L下 移動(dòng)筆尖在白紙上的位置 當(dāng)小球恰好與筆尖正碰時(shí) 在白紙上依次記下這些點(diǎn)的位置 把白紙從木板上取下來(lái) 用三角板過(guò)O點(diǎn)作豎直線y軸的垂線 定為x軸 再將上面依次記下的一個(gè)個(gè)點(diǎn)連成光滑曲線 這就是平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡 3 數(shù)據(jù)處理 在平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A B C D E五個(gè)點(diǎn) 測(cè)出它們的x y坐標(biāo)值 記到表格內(nèi) 實(shí)驗(yàn)時(shí) 眼睛應(yīng)平視運(yùn)動(dòng)小球 并較準(zhǔn)確地確定小球通過(guò)的位置 要在斜槽上較大的高度釋放小球 使其以較大的水平速度運(yùn)動(dòng) 從而減小相對(duì)誤差 要用平滑的曲線畫出軌跡 舍棄個(gè)別偏差較大的點(diǎn) 在軌跡上選點(diǎn)時(shí) 不要離拋出點(diǎn)過(guò)近 并且使所選取的點(diǎn)之間盡量遠(yuǎn)些 2010 福建高一六校聯(lián)考 平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可概括為兩點(diǎn) 水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng) 為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 可做下面的實(shí)驗(yàn) 如圖所示 用小錘打擊彈性金屬片 A球就水平飛出 同時(shí)B球被松開 做自由落體運(yùn)動(dòng) 兩球同時(shí)落到地面 則這個(gè)實(shí)驗(yàn) A 只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第 條B 只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第 條C 不能說(shuō)明上述規(guī)律中的任何一條D 能同時(shí)說(shuō)明上述兩條規(guī)律解析 該題考查對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)及其分運(yùn)動(dòng)的理解 同時(shí)考查探究問(wèn)題的思維能力 實(shí)驗(yàn)中A球做平拋運(yùn)動(dòng) B球做自由落體運(yùn)動(dòng) 兩球同時(shí)落地說(shuō)明A球平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)和B球相同 而不能說(shuō)明A球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) 所以B項(xiàng)正確 A C D三項(xiàng)都不對(duì) 答案 B 北京育才中學(xué)高一檢測(cè) 某同學(xué)用如圖所示的裝置研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)相同的弧形軌道M N 分別用于發(fā)射小鐵球P Q 其中N的末端與光滑的水平板相切 兩軌道上端分別裝有電磁鐵C D 調(diào)節(jié)電磁鐵C D的高度 使AC BD 從而保證小鐵球P Q在軌道出口處的水平初速度相等 現(xiàn)將小鐵球P Q分別吸在電磁鐵C D上 然后切斷電源 使兩個(gè)小鐵球能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道M N的下端射出 可以看到P Q兩球相碰 只改變弧形軌道M相對(duì)于地面的高度 不改變AC高 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) 仍能觀察到相同的現(xiàn)象 這說(shuō)明 A 平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B 平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)C 同時(shí)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D 說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)答案 A 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖a所示 A是一塊平面木板 在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽 圖a中P0P 0 P1P 1 槽間距離均為d 把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上 實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中 每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放 每打完一點(diǎn)后 把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d 實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn) 如圖b所示 1 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié) 直到 每次讓球從同一位置由靜止釋放是為了 2 每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d 是為了 3 在圖b中繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡 解析 解答本題時(shí)應(yīng)把握平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng) 1 研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 首要的一點(diǎn)是使小球沿水平方向拋出 所以實(shí)驗(yàn)前要反復(fù)調(diào)節(jié)斜槽 使斜槽的末端處于水平狀態(tài) 并使板A水平 插槽P0P 0垂直斜槽并在斜槽末端正下方 釋放小球時(shí) 每次要使小球從斜槽的同一位置滑下的主要原因是使小球每次拋出時(shí)具有相同的水平初速度v0 2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 豎直木板在后移d的同時(shí)也側(cè)向移動(dòng)d 是為了每次讓小球的落點(diǎn)不在記錄紙面的豎直線上 而在側(cè)移了的平面上 使記錄紙上每?jī)牲c(diǎn)間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的距離 由水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)研究豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 3 小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示 答案 1 斜槽末端水平 A板水平 插槽P0P 0垂直斜槽并在斜槽末端正下方使小球每次拋出時(shí)具有相同的水平初速度v0 2 使記錄紙上每?jī)牲c(diǎn)之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的距離 3 見圖 2011 唐山一中高一檢測(cè) 某同學(xué)用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng) 他描出了小球的運(yùn)動(dòng)軌跡 建立了坐標(biāo)系并將數(shù)據(jù)及單位寫在了坐標(biāo)紙上 小球在水平方向做 運(yùn)動(dòng) 在豎直方向做 運(yùn)動(dòng) 由坐標(biāo)中的數(shù)據(jù)可求出小球平拋的初速度為 m s 實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差而采取的措施中正確的是 填寫選項(xiàng)前的字母 A 斜面小槽軌道必須光滑B 斜面小槽軌道末端 圖示中小球所在位置 必須水平C 每次都要平衡摩擦力D 小球每次都應(yīng)從同一高度釋放答案 勻速直線自由落體1BD 有人想設(shè)計(jì)制作一 平拋運(yùn)動(dòng)掃描儀 所用的器材有 已用過(guò)的醫(yī)用吊針 整套 如圖 a 所示 豎直木板1塊 厚為0 5cm的光滑小木條 釘子 白紙1張 圖釘4枚 小鋼球1個(gè) 圓珠筆筆筒 下面部分 1個(gè) 重垂線 直尺1把 染了紅墨水的水 鐵架臺(tái) 1 證明從針頭滴出的水滴的出口速度大小是不變的 2 請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)這一 平拋運(yùn)動(dòng)掃描儀 并寫出實(shí)驗(yàn)方案和步驟 2 設(shè)計(jì)方案和步驟 將紅墨水裝入吊瓶中 并將開關(guān)關(guān)上 在豎直放置的木板左端上方水平地釘好小木條 以小鋼球放在其上不左右滾動(dòng)為準(zhǔn) 將吊瓶用鐵架臺(tái)掛在木板的左上方 可把鐵架臺(tái)放在板凳上 將針頭用透明膠貼在小木條的外邊緣 注意針頭與小木條平行 將白紙用4個(gè)圖釘固定在針頭右側(cè)的木板上 在針頭出口正下方掛重垂線 如圖b所示 打開塑料管上的開關(guān) 待穩(wěn)定時(shí) 我們看到紅色的水從針頭口呈線狀水平射出 并靠近但不接觸白紙做平拋運(yùn)動(dòng) 點(diǎn)評(píng) 物理實(shí)驗(yàn)具體操作方式并不是一成不變的 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要達(dá)到的目的 再結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件 靈活地 創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 操作要求和操作規(guī)范是學(xué)習(xí)者應(yīng)具備的素質(zhì) 試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì) 測(cè)量彈射器彈丸出射初速度 的實(shí)驗(yàn)方案 提供的實(shí)驗(yàn)器材為彈射器 含彈丸 如圖所示 鐵架臺(tái) 帶有夾具 米尺 1 畫出實(shí)驗(yàn)示意圖 2 在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意 3 實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量 并在示意圖中用字母標(biāo)出 為 4 由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等 在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是 5 計(jì)算公式為 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全