第三节实验：研究平抛运动教学设计详解.ppt

5.3实验：研究平抛运动 学习目标 1.能描出平抛运动的轨迹。 2.会计算平抛物体的初速度。 3.结合运动分解的知识，明确两个分运动的特点。 4.经历探究的过程，掌握探究性实验的一般方法。 5.养成严谨认真科学的实验态度。 实验探究 探究点1、如何获得平抛运动的轨迹？ 探究点２、如何确定轨迹是否为抛物线？ 探究点３、如何根据已有的轨迹求出平抛 的初速度？ 一、描绘平抛运动的轨迹 方案一改进版 平抛运动实验器(J2154) 1．按照以下步骤准备实验装置 (1)将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，装置如图所示。 (2)将白纸衬垫一张复写纸，紧贴记录面板用夹子固定在面板上，以斜槽末端为坐标原点，根据重垂线定下y坐标轴线，实验完成后取下白纸再作出x坐标轴线 (3)把接球挡板拉到较上方的位置。 2．钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。 3．下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。 4．再将接球挡板向下拉一小段，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点(一般取5、6个点)。 5．变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。 6．取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到做平抛运动的轨迹图线。 7.数据处理：白纸左上角即为坐标原点O，上边缘为X轴，左边缘为Y轴；把各点用平滑曲线连接起来；量出各点的高度和水平距离，计算出初速度，最后算出平均值。  1、应保持斜槽末端的切线水平. 2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差； 3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点。 4、实验中选取密度大的小金属球 探究2 如何确定轨迹是否为抛物线？ 例1 如图所示是研究平抛运动的实验装置简图，图是实验后白纸上的轨迹图。 ⑴?说明图中的两条坐标轴是如何作出的。 ⑵?说明判断槽口的切线是否水平的方法。 ⑶?实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一步骤时应注意什么？ 例2　在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示。现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离AA’=x1，BB’=x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多大？ 课堂大练兵 1、在做“研究平抛运动”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是( ) A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧秤 F.重垂线 二、右图为一小球做平抛运 动的闪光照相照片的一部分， 图中背景方格的边长为5cm， 如果取g=10m/s2， 那么：（1）闪光频率是 Hz （2）小球运动中水平分速 度的大小是 m/s * * 【方案一】 平抛运动演示仪 一、描绘平抛运动的轨迹 实验器材 实验器材: 斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。 铁架台 斜槽 木板 白纸 小球 铅垂线 实验步骤 ①安装调整斜槽 ②调整木板 ③确定坐标轴 ④确定小球释放点 ⑤描绘运动轨迹 【方案二】 水平喷出的细水柱 显示平抛运动的轨迹 一、描绘平抛运动的轨迹 水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹。 喷嘴（比细管更细的硬管） 使A 处的水的压强始终等于大气压 透明胶片 细管 【方案三】 频闪照相 一、描绘平抛运动的轨迹 数码相机大多具有摄像功能，每秒拍摄约１５桢照片．可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片．如果用数学课上画函数图像的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹． 实验器材 实验器材: 平抛运动实验器(J2154)、学生电源、白纸、复写纸、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。 平抛球 平抛轨道 接球槽 旋钮 平板 支架 重锤 纸夹 平抛电磁线圈 底板 实验步骤 实验步骤 1、如何保证小球的运动是平抛运动？ 2、如何保证小球每一次都以相同的速度水平抛出？ 3、如何确定小球平抛的初始位置？ 实验误差来源