实验：研究平抛运动 学案（人教版必修2）

1 / 10 实验：研究平抛运动 学案（人教版必修 2） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址文 章来源 m 实验：研究平抛运动学案（人教版必修 2） 1描绘平抛运动的轨迹常用的有以下几种方法： (1)利用实验室的斜面小槽等器材钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做 _ 运动，每次钢球都应从斜槽上的 _滚下用铅笔描出小球经过的 _通 过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的 _，连起来就得到钢球做平抛运动 的 轨迹 (2)用细水柱显示平抛运动的轨迹水从 _的管口喷出，在空中形成弯曲的细水柱， 设法把细水柱所显示的 _运动的轨迹描在纸上 (3)用 _相机或 _摄像机记录平抛运动的轨迹 2判断平抛运动的轨迹是不是抛物线的方法：用刻度尺测量某点的 x、 y 两个坐标，代 入 _，求出 a 的数值，再选取其他的点，进一步求 a的 _，若求得的结果相 2 / 10 同，则说明平抛运动的轨迹是 _ 3利用描迹法描出小球的运动轨迹，建立坐标系 ，测出轨迹曲线上某一点的坐标 x 和 y， 根据公式： x _和 y _，就可求得 v0xg2y，即为小球做平抛运动 的初速度 4在做 “ 研究平抛运动 ” 的实验时，可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出 平抛运动的初速度实验装置如图 1 所示 图 1 (1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的 检查方法： _. (2)关于这个实验，以下说法正确的是 ( ) A小球释放的初始位置越高越好 B每次小球要从同一高度由静止释放 c实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直 D小球的平抛运动要靠近但不接触木板 【概念规律练】 知识点一 仪器的选择及操作 3 / 10 1在做 “ 研究平抛运动 ” 实验时， (1)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 (2)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滑下 B斜槽 轨道必须光滑 c斜槽轨道末端可以不水平 D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 E为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 2在 “ 探究平抛运动的运动规律 ” 的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简 要步骤如下： A让小球多次从 _位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置 B 按图 2 安 装 好 器 材 ， 注 意_，记下平抛初位 置 o 点和过 o 点的 竖直线 4 / 10 图 2 c取下白纸，以 o 为原点，以竖直线为 y 轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体 的轨迹 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上 知识点二 实验注意事项 3在用斜槽轨道做 “ 研究平抛运动的规律 ” 的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通 过描点法画出小球做平抛运动的轨迹为了能够较准确地描出其运动轨迹，下面列出了 一些操作要求，其中正确的是 ( ) A通过调节斜槽使其末端切线水平 B每次释放小球的位置可以不同 c每次必须由静止释放小球 D小球运动时不应与木板上的 白纸 (或方格纸 )相接触 【方法技巧练】 一、平抛运动初速度的求解方法 4. 图 3 如图 3 所示， A、 B 是两块竖直放置的薄纸片，子弹以水平速度穿过 A 后再穿过 B，在两 5 / 10 块纸片上穿的两个洞高度差为 h， A、 B 间水平距离为 L，则子弹穿过 A 时的速度是： _. 5图 4 甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图和测得的数据 图 4 (1)图乙上标出了 o 点及 ox、 oy 轴，请说明这两条坐标轴是如何作出的； (2)说明判断槽口切线是否水平的方法； (3)实验过程中需 经过多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一实验步骤时应 注意什么？ (4)根据图乙给出的数据，计算此平抛运动的初速度 v0. 二、创新实验的设计方法 6. 图 5 试根据平抛运动原理设计 “ 测量弹射器弹丸出射初速度 ”的实验方案提供的实验器材 为弹射器 (含弹丸，见图 5)、铁架台 (带有夹具 )、米尺 6 / 10 (1)画出实验示意图； (2) 在 安 装 弹 射 器 时 应 注 意_； (3)实验中需要测量的量 (并在示意图中用字母标出 )为_； (4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是 _； (5) 计算公式为_ 7如图 6 所示，用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易 “ 多功能实验器 ” ，利 用该实验器，一方面能测 弹簧的劲度系数，另一方面可测量小球做平抛运动的初速度 图 6 (1)用该装置测量弹簧劲度系数 k 时需要读出几次操作时的_和 _，然后由公式 _求出7 / 10 k 的平均值 (2)使用该装置测量小球的初速度时，需要多次将弹簧的右端压到 _(填 “ 同一 ” 或 “ 不同 ”) 位 置 然 后 分 别 测 出 小 球 几 次 飞 出 后 的_和 _，再 由公式 _求出初速度的平均值 参考答案 课前预习练 1 (1)平抛 同一位置 位置 位置 (2)水平 平抛 (3)数码 数码 2 y ax2 值 抛物线 3 v0t 12gt2 4 (1)将小球放在槽的末端任一位置 (或木板上 )，看小球能否静止 (或用水平仪检查木板是否水平 ) (2)BcD 解析 (1)小球放在槽的末端任一位置都静止，说明末端切线水平 (2)下落高度越大，初速度越大，一是位置不好用眼捕捉观察估测，二是坐标纸上描出的轨迹图线太靠上边，坐标纸利用不合理， A 错误；每次从同一高度释放，保证 小球每次具有相同的水平速度， B 正确；木板要竖直且让球靠近但不接触木板，以减少碰撞和摩擦， c、 D 正确 8 / 10 课堂探究练 1 (1)cF (2)AD 解析 本题考查的是仪器的选择和实验的注意事项实验还需要的器材是坐标纸和重垂线，描出的轨迹在坐标纸上，方便数据处理，重垂线是用来确定竖直木板是否竖直并确定纵坐标的做平抛运动的实验时，斜槽末端必须水平，以保证小球做平抛运动，使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描画小球运动轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点可舍去 点评 注意事项口诀：斜槽末端要水平，每次放球位置同，确定小球位置准，描得轨迹方才行 2 A.斜槽上的相同 B斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 解析 为保证小球的运动轨迹相同，应使小球每次做平抛运动的初速度相同，所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置滚下，安装器材时应注意使斜槽末端水平，方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置 3 AcD 因为平抛运动要求物体在抛出时必须只具有水平方向的速度，因此必须保证斜槽末端水平，故 A 正确；在用描点法做平抛运动的轨迹时，每次只能 描出一个点，应让小球多次沿同一轨道做同样的平抛运动，因此每次必须从同一位置由静止释放小球，故 B 错误而 c 正确；小球在下落过程9 / 10 中不能与白纸 (或方格纸 )相接触，否则由于摩擦或碰撞会改变小球平抛运动的轨迹，所以 D 正确 4 Lg2h 解析 子弹在两纸片间做平抛运动因此： L vt， h 12gt2.解方程可得： v Lg2h. 点评 根据平抛运动的分运动的等时性，将两个分运动联立求解即可求得初速度 v. 5见解析 解析 (1)利用拴在槽口处的重垂线作出 oy 轴， ox 轴与 oy轴垂直， o 点在槽口上方 r(小球半径 )处 (2)将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚也不向外滚，说明槽口末端是水平的 (3)应注意使小球每次都从轨道同一位置由静止释放 (4)利用 B 点进行计算，由 y gt22，代入数据得： t 2yg， v0 xt /s. 6见解析 解析 根据研究平抛运动的实验和平抛运动的原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测出水平位移可求出平抛的初速度 (1)实验示意图如图所示： (2)弹射器必须保持水平； 10 / 10 (3)弹丸下降高度 y 和水