高中物理魯科版 (2019)必修 第二冊(cè)第3節(jié) 科學(xué)探究:平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)教學(xué)演示ppt課件

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科學(xué)探究：平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
我們經(jīng)常能夠觀察到做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在空中劃過一條曲線，這條曲線有什么特點(diǎn)?本節(jié)我們將用實(shí)驗(yàn)的方法記錄下做平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后根據(jù)記錄的軌跡對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)做進(jìn)一步的探究。
(1) 描繪物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡并分析其特點(diǎn)。(2) 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡求平拋初速度。
斜槽、小球、木板、鉛垂線、坐標(biāo)紙、圖釘、刻度尺、鉛筆 ( 或卡孔 )等。
將斜槽等器材安裝起來，實(shí)驗(yàn)裝置如圖 2－18 所示。小球從斜槽上滾下，通過水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)。
使小球每次都從斜槽上同一位置由靜止釋放，小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡相同。設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置。通過多次實(shí)驗(yàn)，在坐標(biāo)紙上記錄小球所經(jīng)過的多個(gè)位置，用平滑的曲線將各點(diǎn)連起來，從而得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
(1) 用圖釘把坐標(biāo)紙釘在豎直木板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端保持水平。(2) 用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調(diào)整到堅(jiān)直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近，固定好木板。
(3) 把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)O再利用鉛垂線在紙上畫出通過 O點(diǎn)的豎直線。(4) 將小球從斜槽上合適的位置由靜止釋放，使小球的運(yùn)動(dòng)軌跡大致經(jīng)過坐標(biāo)紙的右下角。
(5) 把筆尖放在小球可能經(jīng)過的位置，如果小球運(yùn)動(dòng)中碰到筆尖，用鉛筆在坐標(biāo)紙?jiān)撐恢卯嬌弦稽c(diǎn)。用同樣的方法，從同一位置釋放小球，在小球運(yùn)動(dòng)路線上描下若干點(diǎn)。
(1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，在坐標(biāo)紙上描繪小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(2)在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上選取幾個(gè)水平間距相等的測量點(diǎn)，測出并計(jì)算相應(yīng)物理量填入你設(shè)計(jì)的表格中。(3) 觀察描出的軌跡，與你熟悉的曲線進(jìn)行比較，猜想y與x的關(guān)系，作出 y－x2 圖像，驗(yàn)證你的猜想。
在x軸上作出等距離的幾個(gè)點(diǎn) x1、x2、x3… 向下作垂線，垂線與拋體軌跡的交點(diǎn)，用刻度尺測量各點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)。
注意多次測量，求平均值。
安裝斜槽時(shí)，其末端的切線不水平，導(dǎo)致小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生誤差
在平拋軌跡上依次選取水平方向等間距的A、B、C、D、E、F幾個(gè)點(diǎn)，在堅(jiān)直方向上測量并計(jì)算 yEF－yDE、yDE－yCD、yCD－yBC、yBC－yAB，在誤差允許的范圍內(nèi)，它們有怎樣的特點(diǎn)? 由此你能得出小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)嗎?
1. 在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以選用圖中兩種裝置進(jìn)行研究。
(1)圖甲的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________。該現(xiàn)象說明平拋運(yùn)動(dòng)的________________________。
(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置。為了保證鋼球每次拋出后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一定的，每次釋放時(shí)都使鋼球在弧形槽上的__________位置由__________滾下。
2. 在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中:(1)橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端時(shí)的________。A．球心　 B. 球的上端 C．球的下端
x2 – x1 =x3 –x2 = x4 – x3
3. 某同學(xué)在“研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：(1)采用頻閃照相機(jī)拍攝到如圖所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，圖中背景方格的邊長為 L＝5 cm，A、B、C是攝下的三個(gè)小球的位置，如果取 g＝10 m/s2，那么：照相機(jī)拍攝時(shí)每______s曝光一次；小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_______m/s；B點(diǎn)的速率為______m/s。
(2) 引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大的原因可能是( )。A．安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平B．確定Oy軸時(shí)，沒有用重垂線C．斜槽不是絕對(duì)光滑的，有一定摩擦D．空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)有較大影響
1. 請(qǐng)撰寫“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，注意在報(bào)告中呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格以及數(shù)據(jù)分析過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
2. 在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，下列做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 ( )A. 使用體積更小的球B. 盡量減小球與斜槽間的摩擦C. 使斜槽末端的切線保持水平D. 使小球每次都從同一高度由靜止開始滾下
3. 在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了運(yùn)動(dòng)軌跡上的三個(gè)點(diǎn) A、B、C，如圖所示。以 A 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各點(diǎn)的坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出。求：(1) 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大?。?2) 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置坐標(biāo)。
(1) 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小；
(2) 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置坐標(biāo)。
4. 一農(nóng)用水泵的出水管是水平的。當(dāng)水泵工作時(shí)，水流從整個(gè)水管中流出。若用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)測量水的流量 (此處指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)水管橫截面的水的體積)，你需要測量哪些物理量?根據(jù)這些物理量推導(dǎo)出計(jì)算流量的表達(dá)式。
解：(1)水的流量為：Q＝Sv，其中S為出水管的橫截面積，v為水在管內(nèi)的流速。若用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)測量水的流量，需要測量出水管的直徑D，從水管中流出的水做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大小x和豎直位移大小y。