物理人教版高中必修2實驗：探究平拋運動規(guī)律導(dǎo)學(xué)案

1、5.3實驗：研究平拋運動【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 能描出平拋運動的軌跡。2. 會判斷平拋運動軌跡是拋物線3. 會計算平拋運動的初速度【自主學(xué)習(xí)】一描繪平拋運動軌跡。(介紹三種參考案例)1.利用實驗室的斜面小槽等器材裝配圖5.4-2所示的裝置。鋼球從斜槽上滾下，沖過水平槽飛出后做 運動。每次都使鋼球在斜槽上的 位置滾下，鋼球在空中做 運動的軌跡就是 的。設(shè)法用鉛筆描出小球 的位置。通過 次實驗，在 上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球做 的軌跡。怎樣找出小球在運動過程中所經(jīng)過的位置呢？ 。2如圖5.4-3，倒裝的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細

2、的硬管作為噴嘴。水從噴嘴中射出，在空中形成 ，它顯示了 運動的軌跡。設(shè)法把它描在背后的紙上就能進行分析處理了。插入瓶中的另一根細管的作用，是 。這是因為該管上端與空氣相通，A處水的壓強始終 大氣壓，不受瓶內(nèi) 的影響。因此，在水面降到A處以前的很長一段時間內(nèi)，都可以得到 的細水柱。3.用數(shù)碼相機或數(shù)碼攝像機記錄平拋運動的軌跡?？梢杂盟臄z小球從水平桌面飛出后做平拋運動的幾張連續(xù)照片。如果用數(shù)學(xué)課上畫函數(shù)圖像的方格黑板做背景，就可以根據(jù)照片上小球的位置在方格紙上畫出小球的軌跡。二，研究平拋運動軌跡。1 判斷平拋運動軌跡是否為拋物線（1）以 為坐標(biāo)原點， 為y軸， 為x軸，建立平面直角坐標(biāo)系（2）如

3、圖5.4-1所示，在x軸上做出 的幾個點A1、A2、A3把線段OA1的長度記為L,那么OA 2= 、OA 3= 由A1、A2、A3向下作垂線，垂線與拋體軌跡的交點記為M1、M2、M3（3）如果軌跡的確是拋物線，M1、M2、M3各點的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)間的關(guān)系應(yīng)該具有 的形式（ 是一個待定的常量）（4）用刻度尺測量某點的 兩個坐標(biāo)，代入 式中，求出常量 （5）測量其它幾個點的 兩個坐標(biāo)，代入上式，看是否滿足，如果在誤差允許范圍內(nèi)滿足，就說明該曲線為 。2.計算平拋物體的初速度以 為坐標(biāo)原點， 為y軸， 為x軸，建立平面直角坐標(biāo)系。（1）在軌跡曲線上任取幾點（如M1、M2、M3）（2）用刻度尺和三角板

4、分別測出它們的 和 （3）根據(jù)平拋運動在豎直方向是 運動，由y= 公式，計算出拋體下落到該點所用的時間t= 。（4）根據(jù)平拋運動在水平方向是 運動，由x = 公式，計算出小球的初速度v0= 【合作與交流】1. 用描跡法探究平拋運動的規(guī)律時，下面是一些實驗步驟：A.將鋼球從斜槽上的某點釋放，它離開槽后在空間做平拋運動，在小球運動可能經(jīng)過的某處用鉛筆試碰小球，然后在坐標(biāo)紙上記下這一點.B.以斜槽末端作為平拋運動的起點O，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出O的位置.C.取下坐標(biāo)紙，在坐標(biāo)紙上畫一條與豎直線垂直的水平線.D.用光滑曲線把記錄小球通過的位置的若干點連接起來，就得到平拋運動的軌跡.由于測定各點時存在誤差，所畫

5、的曲線可能不通過個別偏差大的點，但必須保持曲線光滑，不允許出現(xiàn)凹陷處.E.從斜槽上不同點釋放小球，用步驟A的方法確定平拋軌跡上的其他點.F.在曲線上取5個點，用尺測出每個點在x、y坐標(biāo)軸上的值，分別求出小球的初速度，然后取平均值就得到實驗測出的初速度.G.在坐標(biāo)紙上畫出過O點向下的豎直線Oy.H.將坐標(biāo)紙用圖釘釘在豎直的木板5上，在木板左上角的桌子上固定斜槽時，讓小球從斜槽上滾下飛出后的軌道平面跟板面平行.以上實驗步驟中有錯誤或不足，需要修改的是 ，修改后按正確的順序排列是 .需要修改的是E、H .其中E應(yīng)改為：將小球從斜槽的同一點釋放；其中H應(yīng)補充：調(diào)節(jié)斜槽的末端使其切線水平. 正確的順序：

6、H、B、G、A、E、C、D、F.2.在“研究平拋物體運動”的實驗中，某同學(xué)記錄了運動軌跡上三點A、B、C，如圖57所示，以A為坐標(biāo)原點，建立坐標(biāo)系，各點坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出求：(1)小球平拋初速度大?。?2)小球做平拋運動的初始位置坐標(biāo)3某同學(xué)設(shè)計了一個探究平拋運動特點的家庭實驗裝置，如圖5.4-4.在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫），木板上放一張白紙。桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條鉛垂線。已知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體相同，在此前提下，怎樣探究鋼

7、球水平分速度的特點？請指出需要的器材，說明實驗步驟。4.某同學(xué)為了省去圖5.4-4中的水平木板，把上一題中的實驗方案做了改變。他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打在墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點。改變桌子和墻的距離，就可以得到多組數(shù)據(jù)。如果采用這種方案，應(yīng)該怎樣處理數(shù)據(jù)？【當(dāng)堂檢測】（單選）1研究平拋物體的運動，在安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是（ ）A保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小B保證小球飛出時，初速度水平C保證小球在空中運動的時間每次都相等D保證小球運動的軌道是一條拋物線（多選）2在做“研究平拋物體運動”實驗中，應(yīng)采取下

8、列哪些措施減小實驗誤差?A斜槽軌道末端切線必須水平 B斜槽軌道必須光滑C每次要平衡摩擦力 D小球每次應(yīng)從斜槽同一高度釋放圖6-63研究平拋運動在豎直方向的運動規(guī)律實驗裝置如圖所示，下列說法在正確的是( )（多選）AA球的初速度越大，走過的水平距離也越大 B無論A球的水平速度大小如何，他總是和B球同時落地C用力大小不一樣，A球在水平方向上運動的距離就不一樣 D從這個實驗看出，A球在水平方向上的速度和豎直方向上的速度相互影響4在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在

9、橫線上_ 。（多選）A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B每次釋放小球的位置可以不同C每次必須由靜止釋放小球D記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降E小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線【反饋與演練】（多選）1.本實驗測平拋運動的初速時產(chǎn)生誤差，與誤差無關(guān)的是（ ）A.弧形槽與球間有摩擦B.弧形槽末端切線不水平C.小球受空氣阻力D.小球每次自由滾下的位置不同（單選）2在“研究平拋物體的運動”的實驗中，要在白紙上作x0y坐標(biāo)，其中確定y軸的方法是 ( ) A先過斜槽末端O作水平線，再作此水平線的垂線 B過斜槽末端0作一條豎

10、直線 C利用重垂線畫出通過斜槽末端0的豎直線 D取白紙的豎直邊緣為y軸（單選）3用描跡法探究平拋運動的規(guī)律時，應(yīng)選用下列各組器材中的哪一組（ ）A鐵架臺，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片B鐵架臺，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片C鐵架臺，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片D鐵架臺，方木板，斜槽和小球，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片（單選）4、一同學(xué)做“研究平拋物體運動”的實驗，只在紙上記下重錘線y的方向，忘記在紙上記下斜槽末端位置，并在坐標(biāo)紙上描出如圖所示的曲線，現(xiàn)在我們可以在曲線上取A、B兩點，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)的距離AA/=X1，BB/=X2，以及豎直距離h1，從而求出小球拋出的初速度V0為：A BC D5、如圖是