《2020鲁科 物理 必修2 新教材---第3节 科学探究：平抛运动的特点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020鲁科 物理 必修2 新教材---第3节 科学探究：平抛运动的特点（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节科学探究 平抛运动的特点 要点梳理 一 实验目的1 描绘物体做平抛运动的轨迹并分析其特点 2 根据平抛运动的轨迹求平抛初速度 二 实验器材斜槽 小球 木板 白纸 铅垂线 坐标纸 图钉 刻度尺 铅笔等 2 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 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 再利用铅垂线在纸面上画出通过O点的竖直线 4 将小球从斜槽上合适的位置由静止释放 使小球的运动轨迹大致经过坐标纸的右下角 5 把笔尖放在小球可能经过的位置 如果小球运动中碰到笔尖 用铅笔在坐标纸该位置画上一点 用同样的方法
2、 从同一位置释放小球 在小球运动路线上描下若干点 五 数据处理1 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 1 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 那么OA2 2L OA3 3L 过A1 A2 A3 向下作垂线 与轨迹的交点记为M1 M2 M3 2 设轨迹是一条抛物线 则M1 M2 M3 各点的y坐标与x坐标应该具有的形式为y ax2 a是常量 3 用刻度尺测量某点的x y两个坐标 代入y ax2中 求出常量a 4 测量其他几个点的x y坐标 代入上式 看由各点坐标求出的a值是否相等 如果在误差允许范围内相等 就说明该曲线为抛物线 2 计算平抛物体的初速度 六
3、 注意事项1 做实验时必须调整斜槽末端的切线沿水平方向 判断斜槽末端是否水平的方法 将小球放到斜槽末端任一位置 均不滚动 2 方木板必须处于竖直平面内 固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直 3 小球每次必须从斜槽上同一位置滚下 4 坐标原点不能是槽口的端点 应是小球出槽口时球心在木板上的投影点 5 小球开始滚下的位置高度要适中 以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜 6 在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度 七 误差分析1 实验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 实验原理和实验操作
4、 核心要点 例1 在 研究平抛运动 的实验中 可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度 实验简要步骤如下 A 让小钢球多次从 位置上滚下 记下小球运动途中经过的一系列位置B 安装好器材 注意斜槽末端水平和木板竖直 记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线 检测斜槽末端水平的方法是 C 测出曲线上某点的坐标x y 用v0 算出该小球的平抛初速度 实验需要对多个点求v0的值 然后求它们的平均值D 取下白纸 以O为原点 以竖直线为y轴建立坐标系 用平滑曲线画平抛轨迹请把上述步骤补充完整 并排出合理的顺序是 只排列序号即可 针对训练1 1 在做 研究平抛运动 实验时 除了木板 小
5、球 斜槽 铅笔 图钉之外 下列器材中还需要的有 A 游标卡尺B 秒表C 坐标纸D 天平E 弹簧测力计F 重垂线 2 多选 实验中 下列说法正确的是 A 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B 斜槽轨道必须光滑C 要使描出的轨迹更好地反映真实运动 记录的点应适当多一些D 斜槽轨道末端可以不水平 3 多选 引起实验结果偏差较大的原因可能是 A 安装斜槽时 斜槽末端切线方向不水平B 确定Oy轴时 没有用重垂线C 斜槽不是绝对光滑的 有一定摩擦D 空气阻力对小球运动有较大影响解析 1 实验中需要在坐标纸上记录小球的位置 描绘小球的运动轨迹 需要利用重垂线确定坐标轴的y轴 故C F是需要的 2 使小球
6、从斜槽上同一位置滚下 才能保证每次的轨迹相同 A正确 斜槽没必要必须光滑 只要能使小球飞出的初速度相同即可 B错误 实验中记录的点越多 轨迹越精确 C正确 斜槽末端必须水平 才能保证小球离开斜槽后做平抛运动 D错误 3 小球从斜槽末端飞出时 斜槽切线不水平 y轴方向不沿竖直方向 空气阻力对小球运动有较大影响 都会影响小球的运动轨迹或计数点的坐标值 从而引起较大的实验误差 而斜槽不绝对光滑只会影响小球平抛的初速度大小 不会影响实验结果偏差大小 故A B D正确 答案 1 C F 2 AC 3 ABD 实验数据处理 例2 某同学在做 研究平抛物体的运动 的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹 a b
7、 c三点的位置在运动轨迹上已经标出 则 核心要点 1 小球平抛运动的初速度v0 g取10m s2 2 开始做平抛运动的位置坐标x y 因此从平抛起点到0点时间为 t t T 0 15s 0 1s 0 05s因此从开始到0点水平方向上的位移为 x1 v0 t 2m s 0 05s 0 1m 10cm 竖直方向上的位移 所以开始做平抛运动的位置坐标为 x 10cm y 1 25cm 答案 1 2m s 2 10cm 1 25cm 针对训练2 在研究平抛运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长L 1 25cm 若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a b c d所示 则小球平抛的初速度的计算式为v0 用L g表示 其值是 g 9 8m s2 解析平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 水平分运动是匀速直线运动 由水平方向ab bc cd的距离相等知相邻两点的时间间隔相等 设为T 竖直方向相邻两点间位移之差相等 y L 则 y gt2 得 L gT2
