人教版高中物理必修2《5.3实验研究平抛运动》课件.ppt

二维运动传感器替代了国际上通行的二维运动研究手段： 闪光照片和电火花打点 课堂总结 1、通过实验得到平抛运动的轨迹，运用数学与物理相结合的方法判断其轨迹为抛物线； 2、由实验得到的轨迹，进而运用平抛运动分运动的规律求解平抛运动的初速度； 3、通过问题串的形式让学生提出了实验改进的方案，学生一起体会了当前最先进的做平抛运动实验的二维运动传感器！ 1、在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出 甲的实验错误是 　　　　　　　　　　　　　 . 乙的实验错误是 　　　　　　　　　　　　　 . 课堂练习 O 甲 O 乙 2、某同学在描绘平抛运动的轨迹时，忘记记下抛出点的位置，图中的A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，得到如图所示的图象，试根据图象 求出小球做平抛运动的初速度。 （g取10 m/s2) 复习提问 1、平抛运动的条件： 具有水平初速度 运动过程中只受重力 2、根据物体 的方向与 的方向关系可以判断其轨迹是曲线还是直线 ？ 初速度 合力 曲线 3、根据运动的合成与分解，平抛运动在水平方向和竖直方向的运动性质分别是什么？ 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 5.3实验：研究平抛运动 研究内容 1、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？ 任务一：描轨迹； 任务二：确定轨迹方程 2、计算平抛运动的初速度 建立直角坐标系，测坐标（x，y） 竖直方向 y=gt2/2 水平方向 x=v0t 同学们根据自己的预习来熟悉一下这个实验中的器材： 平抛运动实验器、电源、白纸、复写纸、重垂线、铅笔、刻度尺 实验过程 实验过程： 1、安装调整斜槽:用夹子把白纸、复写纸夹在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平，判断方法：把小球放在槽口末端，看其是否能静止; 2、调整木板: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、确定坐标轴: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,O为平抛起点(也设为坐标原点）,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴; O O′ 平抛起点（坐标原点） 5、确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置，同时检查使其水平，接通电源，将小球与磁铁吸住，按钮拨置放球，使小球由静止释放,被水平槽接住同时通过复写纸在白纸上留下了痕迹； 4、将水平接球槽移至靠上端； 6、将小球从水平槽取出，将水平槽向下移动2cm左右，重复步骤5，每一次都让小球从同一位置由静止释放，取7—9个痕迹，断开电源； 7、取下白纸。 数据处理 （x1,y1) （x2,y2) （x3,y3) （x4,y4) 1、以O点为原点（也是小球平抛的起点）画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，把各点连成平滑的曲线，在x轴上作出等间距的几个点A1，A2，A3，…,向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1，M2，M3，…,用刻度尺量出各点的坐标（x,y); 2、y坐标与x坐标间的关系应该具有y=aX2的形式(a是一个待定的常数）。测量其他几个点的x,y看其是否满足y=aX2与上面是同一个a， 从而验证是否为抛物线； 3、计算出小球的初速度v0，由公式：y=gt2/2 x=v0t 求出v0，最后计算出v0的平均值 1 2 3 4 5 x/cm y/cm y/x2 v0 4、学生忘记平抛的起点，误以为坐标原点为平抛起点，意味着已经求错了，还能求V0吗？ y2-y1=gt2 x=v0t 展示实验成果 误差分析及注意事项 (1)斜槽末端不严格水平,导致小球的运动不是严格的平抛运动; (2)确定小球的球心位置时不准确； (3)测量轨迹上各点坐标时不准确；(4)小球不是每一次从斜槽上同一位置由静止滚下。 分析评价实验 1、所有的调整完毕，小球平抛一次只能得到轨迹上的一个点 若是平抛一次能得到多个空中位置就好了 2、本仪器平抛速度较小，造成后半部分趋于直线 要是平抛初速度V0速度大一些就好了，可是本仪器不能调大 3、测量、计算过程较繁琐，同时带来很多不可避免的误差 期待着改进实验，减小误差，结果一目了然 4、我们在计算时是把重力加速度当成已知来用，为了计算的方便，我们多数近似取10m/s2,又引入了误差，那么在我们这个实验中能不能较准确求一下重力加速度？ 二维运