高中物理(新人教必修二)5.3《实验研究平抛运动》课件3

典例 1： 如下图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物 体做平抛运动规律的照片．图中 A、B、C 为三个同时由 同一点出发的小球，AA′为 A 球在光滑水平面上以速度 v 运动的轨迹， BB′为 B 球以速度 v 被水平抛出后的运 动轨迹；CC′为 C 球自由下落的运动轨迹．通过分析上 述三条轨迹可得出结论： ____________________________ ___________________________________.
五、注意事项 1．安装斜槽时，应检查斜槽末端的水平槽部分是否 水平．检查方法是：将小球放在水平槽上，并轻轻将其 向两边拨动各一次，看其是否有明显的运动倾向． 2．固定坐标纸时应用重锤线检查坐标纸上的竖线是 否竖直．坐标原点应选在槽口末端上方小球圆心所在位 置．
• 3．用铅笔找小球经过位置时，就首先选定 某一纵坐标(或横坐标)线，仔细观察小球经 过该纵(横)坐标线时的位置，然后再用铅笔 尖指着这个位置，将小球从斜槽原释放位 置放下，看其是否与铅笔正碰．如此重复 数次，以找到一个平均位置．这样可以减 小实验误差． • 4．要保证小球都是从斜槽中同一位置由静 止滚下． • 5．确定小球位置的方法还有很多，同学们
②过这些点作水平线与轨迹分别交于 A、B、 C 点， 则这些点就是每经过相等时间物体所到达的位置．如图 所示．
• ③测量出OA、AB、BC的水平距离，对比 实验测量结果，若各段距离相等，说明水 平方向上的运动是匀速直线运动．
(2)判断 O 点是不是抛出点 ①如图所示，在轨迹上选取 A、B、C 三点， OA、 AB、BC 的水平距离相等，则说明从 O 到 A，A 到 B，B 到 C 的时间相等， 过 A、 B、 C 三点作水平线和 y 轴相交， 得出 A、B、 C 三点的纵坐标值 yA、 yB、 yC. ②如果 yA：yB：yC＝ 1：4：9，则说明 O 点为平抛的 起点，若不满足上述比例关系，则说明 O 点不是平抛的 起点．
• 解析：将B球与A球相比较，可以看出在同 一时刻，在水平方向上B球与A球在相同位 置，说明B球水平方向上与A球的运动是相 同的，即B球在水平方向上做匀速直线运 动．将B球与C球的运动相比较，在同一时 刻B球在竖直方向上的位置与C球是相同的， 即在竖直方向上B球与C球的运动是相同的， 即在竖直方向上B球做自由落体运动．
• (3)描点：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，然后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．用同样的方法确定轨迹上其他各点的 位置．
(4)描绘出平抛运动的轨迹：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． (5)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 1 2 g 值，利用公式 y＝ gt 和 x＝ v0t，求出小球做平抛运动 2 的初速度 v0，最后算出 v0 的平均值 .
(3)计算平抛物体的初速度 ①在确定坐标原点为抛出点的情况下，在轨迹曲线 上任取几点(如 A、B、 C、 D)． ②用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标 x 和 y. ③据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x＝ v0t)及竖 1 2 直方向是自由落体运动 (y＝ gt )， 分别计算小球的初速度 2 v0，最后计算小球的初速度 v0 的平均值．
二、实验原理 平抛物体的运动可以看做是由两个分运动合成的， 即 水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动． 使小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨 迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标 x 和 y， 1 2 根据公式： x＝ v0t 和 y＝ gt 就可以求得 v0＝ x 2 为小球做平抛运动的初速度． g ，即 2y
第五章
曲线运动
第三节
Hale Waihona Puke 实验：研究平抛运动课标解读
(学生用书 P11)
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1.能描出平抛运动的轨迹． 2．会判断平抛运动的轨迹是抛物线． 3．会计算平抛运动的初速度． 4 ．能掌握描迹法、频闪照相法等探究 实验的常用方法.
课堂互动探究
一、实验目的
(学生用书 P11)
1．用实验的方法描出平抛运动的轨迹． 2．由实验轨迹求平抛运动物体的初速度．
三、实验器材 斜槽 (带小球 )、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、 重锤线、三角板、铅笔、刻度尺．
四、实验过程 1．实验步骤 (1)实验装置如图所示，安装调整斜槽：将带有斜槽 轨道的木板固定在实验桌上， 其末端伸出桌面外， 轨道末 端切线水平．
• (2)调整木板，确定坐标原点：用图钉将坐 标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调 整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹 所在平面平行且靠近，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．
A x/mm y/ mm v0＝ x g/2y(m/s) v0 的平均值
B
C
D
E
F
2.实验数据的处理， 即利用所绘出的运动轨迹能研究 哪些问题？ (1)平抛运动水平方向运动性质的判定 ①据平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动及 1 2 自由落体下落高度与运动时间 t 的关系： h＝ gt .在平抛 2 运动轨迹的竖直坐标轴 y 上，从原点 O 开始向下取一个 坐标为 h 的点，再找到坐标为 4h,9h,16h…的点．
• (4)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 • 如图所示，在x轴上作出等距离的几个点 A1、 A2、A3…，把线段OA1的长度记为l，则OA2 ＝2l，OA3 ＝3l，由A1、A2、A3…向下作垂 线，与轨迹交点记为M1、M2、M3…若轨迹 是一条抛物线，则各点的 y 坐标和 x 坐标应 该具有 y ＝ ax2 的形式 (a 是待定常量 ) ，用刻 度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y＝ax2 求出a.再测量其他几个点的x、y坐标值，代 入y＝ax2，若都满足这个关系式，则这条曲