物理人教高中必修實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律導(dǎo)學(xué)案

1、5.3實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 能描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。2. 會(huì)判斷平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線3. 會(huì)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度【自主學(xué)習(xí)】一描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。(介紹三種參考案例)1.利用實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球在斜槽上的 位置滾下，鋼球在空中做 運(yùn)動(dòng)的軌跡就是 的。設(shè)法用鉛筆描出小球 的位置。通過 次實(shí)驗(yàn)，在 上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置，連起來就得到鋼球做 的軌跡。怎樣找出小球在運(yùn)動(dòng)過程中所經(jīng)過的位置呢？ 。2如圖5.4-3，倒裝的飲料瓶?jī)?nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細(xì)管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細(xì)

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(yùn)動(dòng)的軌跡。設(shè)法把它描在背后的紙上就能進(jìn)行分析處理了。插入瓶中的另一根細(xì)管的作用，是 。這是因?yàn)樵摴苌隙伺c空氣相通，A處水的壓強(qiáng)始終 大氣壓，不受瓶?jī)?nèi) 的影響。因此，在水面降到A處以前的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，都可以得到 的細(xì)水柱。3.用數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡?？梢杂盟臄z小球從水平桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡。1 判斷平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是否為拋物線（1）以 為坐標(biāo)原點(diǎn)， 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(gè)點(diǎn)A1、A2、A3把線段OA1的長(zhǎng)度記為L(zhǎng),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(diǎn)記為M1、M2、M3（3）如果軌跡的確是拋物線，M1、M2、M3各點(diǎn)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(gè)待定的常量）（4）用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)的 兩個(gè)坐標(biāo)，代入 式中，求出常量 （5）測(cè)量其它幾個(gè)點(diǎn)的 兩個(gè)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(jì)算平拋物體的初速度以 為坐標(biāo)原點(diǎn)， 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(diǎn)（如M1、M2、M3）（2）用刻度尺和三角板

4、分別測(cè)出它們的 和 （3）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是 運(yùn)動(dòng)，由y= 公式，計(jì)算出拋體下落到該點(diǎn)所用的時(shí)間t= 。（4）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是 運(yùn)動(dòng)，由x = 公式，計(jì)算出小球的初速度v0= 【合作與交流】1. 用描跡法探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，下面是一些實(shí)驗(yàn)步驟：A.將鋼球從斜槽上的某點(diǎn)釋放，它離開槽后在空間做平拋運(yùn)動(dòng)，在小球運(yùn)動(dòng)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(diǎn).B.以斜槽末端作為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)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(diǎn)連接起來，就得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.由于測(cè)定各點(diǎn)時(shí)存在誤差，所畫

5、的曲線可能不通過個(gè)別偏差大的點(diǎn)，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(diǎn)釋放小球，用步驟A的方法確定平拋軌跡上的其他點(diǎn).F.在曲線上取5個(gè)點(diǎn)，用尺測(cè)出每個(gè)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)測(cè)出的初速度.G.在坐標(biāo)紙上畫出過O點(diǎn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)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(diǎn)釋放；其中H應(yīng)補(bǔ)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(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了運(yùn)動(dòng)軌跡上三點(diǎn)A、B、C，如圖57所示，以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，各點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的初始位置坐標(biāo)3某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖5.4-4.在水平桌面上放置一個(gè)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(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個(gè)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(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)？請(qǐng)指出需要的器材，說明實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)。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(cè)】（單選）1研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，在安裝實(shí)驗(yàn)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(shí)，速度既不太大，也不太小B保證小球飛出時(shí)，初速度水平C保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等D保證小球運(yùn)動(dòng)的軌道是一條拋物線（多選）2在做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)采取下

8、列哪些措施減小實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)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(shí)落地C用力大小不一樣，A球在水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離就不一樣 D從這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(diǎn)連成折線【反饋與演練】（多選）1.本實(shí)驗(yàn)測(cè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速時(shí)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(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，應(yīng)選用下列各組器材中的哪一組（ ）A鐵架臺(tái)，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重錘和細(xì)線，白紙和圖釘，帶孔卡片B鐵架臺(tái)，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重錘和細(xì)線，白紙和圖釘，帶孔卡片C鐵架臺(tái)，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重錘和細(xì)線，白紙和圖釘，帶孔卡片D鐵架臺(tái)，方木板，斜槽和小球，米尺和三角尺，重錘和細(xì)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(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，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(diǎn)，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