【浙江版】高中物理 5.3实验：研究平抛运动学案 新人教版必修2.doc

第五章 曲线运动第3节 实验：研究平抛运动班级 学号 姓名 成绩 【课程学习目标】（1）知道平抛运动的条件及相应控制方法。（2）知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。（3）知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法。（4）知道测量初速度时需要测量的物理量。（5）会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。【课堂导学】一、实验目的：（1） （2） 二、实验器材：平抛运动实验仪（如图），白纸，刻度尺，铅笔。三、实验原理：平抛运动可分解为水平方向上的 和竖直方向的 。若测出某物体作平抛运动的水平位移x和竖直位移y，则根据平抛运动的位移公式 ，可求得初速度v0= 。四、实验步骤：(1)调整实验仪：使记录面板平面竖直，调节左右支脚螺丝，使重垂线与记录面板上的y轴 。再调节板后面的支脚螺丝，使重垂线与记录面板 。调节斜槽固定螺丝，并使斜槽末端的 。(2)建立坐标：将一张白纸固定在记录面板上，依照面板上的xoy坐标，在白纸上用铅笔描出原点o，以及在x轴和y轴所在的直线上分别描点。将一白纸条固定在接球挡板上，并在上面放一张 。(3)描绘运动轨迹：让小球从斜槽上固定位置 释放，打在接球挡板的复写纸上，在记录面板的白纸上对应的位置描点，记录小球落点位置，重复多次。取下白纸，连接ox、oy，建立xoy坐标。并将记下的一系列点，用 连接起来，即得到小球做平抛运动的轨迹。(4)检验运动轨迹是否是抛物线。在x轴上做出等距离的几个点a1、a2、a3由a1、a2、a3向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为m1、m2、m3如果轨迹的确是一条抛物线，各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有 的形式 （a是一个待定的常量）。 (5)计算初速度。在曲线上取点，测出该点的水平位移x和竖直位移y，则根据公式 ，求得初速度。五、注意事项：(1)保证斜槽 的切线必须 。(2)记录面板平面必须 且 小球平抛的轨道平面，固定时用重垂线检查是否竖直。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方 处。(4)小球应在 位置无初速自由释放；释放的高度要适当。(5)要在平抛轨道上选取距o点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。【典例分析】例1、在“研究平抛物体的运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是（ ）a小球平抛的初速度不同 b小球每次做不同的抛物线运动c小球在空中运动的时间每次均不同 d小球每次平抛运动中下落的高度不同例2、下列哪些因素会使本实验的误差增大（ ）a小球与斜槽之间有摩擦b建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点c安装斜槽时其末端不水平d根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点o较远例3、（1）做本实验的实验装置如右下图所示，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_ a通过调节使斜槽的末端保持水平b每次释放小球的位置必须不同c每次必须由静止释放小球d用记录小球位置时，接球档板每次必须严格地等距离上升e小球运动时不应与记录面板白纸（或方格纸）相触f将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线52003216x/cmy/cm乙abcd甲（2）做出平抛运动的轨迹后，为算出其初速度，实验中需直接测量的物理量有_、_，其初速度的表达式为v0=_。例4、图甲是研究平抛运动的实验装置示意图，小球从斜面上一定高度处从静止释放，经过一段水平轨道后飞出。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据：（1）请在图甲中的白纸abcd上标出小球平抛运动的起始点o，并画出ox、oy轴。（2）根据图乙中数据，可以算出此平抛运动的初速度v0_m/s。例5、如图所示，在研究平抛运动的实验中，描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录，试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。参考答案【课堂导学】一、 (1) 用实验的方法描出平抛运动的轨迹(2) 根据平抛运动的轨迹求其初速度三、 匀速直线运动 自由落体运动 四、 (1) 平行，平行，水平 (2) 复写纸 (3) 无初速、平滑曲线 (4)五、 (1)