物理人教版高中必修2实验：探究平抛运动规律导学案

word 格式整理 参考资料 学习帮手 5 35 3 实验 研究平抛运动实验 研究平抛运动 学习目标学习目标 1 能描出平抛运动的轨迹 2 会判断平抛运动轨迹是抛物线 3 会计算平抛运动的初速度 自主学习自主学习 一 描绘平抛运动轨迹 描绘平抛运动轨迹 介绍三种参考案例 1 利用实验室的斜面小槽等器材装配图 5 4 2 所示的装置 钢球 从斜槽上滚下 冲过水平槽飞出后做 运动 每次都使钢球 在斜槽上的 位置滚下 钢球在空中做 运动的轨迹 就是 的 设法用铅笔描出小球 的位置 通过 次实验 在 上记录钢球所经过的多个位置 连起 来就得到钢球做 的轨迹 怎样找出小球在运动过程中 所经过的位置呢 2 如图 5 4 3 倒装的饮料瓶内装着水 瓶塞内插着两根两端开口的细管 其中一根弯 成水平 且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴 水从喷嘴中射 出 在空中形成 它显示了 运动的轨迹 设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了 插入瓶中的另一 根细管的作用 是 这是因为该管上端与空 气相通 A 处水的压强始终 大气压 不受瓶内 的影响 因此 在水面降到 A 处以前的很长一段时间内 都可以 得到 的细水柱 3 用数码相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹 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 二 研究平抛运动轨迹 二 研究平抛运动轨迹 1 判断平抛运动轨迹是否为抛物线 1 以 为坐标原点 为 y 轴 为 x 轴 建立平面直角坐标系 2 如图 5 4 1 所示 在 x 轴上做出 的几个点 A1 A2 A3 把线段 OA1的长度记为 L 那么 OA 2 OA 3 由 A1 A2 A3 向下作垂线 垂线与抛体 轨迹的交点记为 M1 M2 M3 3 如果轨迹的确是抛物线 M1 M2 M3 各点的 y 坐标与 x 坐标间的关系应该具 有 的形式 是一个待定的常量 4 用刻度尺测量某点的 两个坐标 代入 式中 求出常量 5 测量其它几个点的 两个坐标 代入上式 看是否 满足 如果在误差允许范围内满足 就说明该曲线为 word 格式整理 参考资料 学习帮手 2 计算平抛物体的初速度 以 为坐标原点 为 y 轴 为 x 轴 建立平面直角 坐标系 1 在轨迹曲线上任取几点 如 M1 M2 M3 2 用刻度尺和三角板分别测出它们的 和 3 根据平抛运动在竖直方向是 运动 由 y 公式 计算出抛体 下落到该点所用的时间 t 4 根据平抛运动在水平方向是 运动 由 x 公式 计算出小球 的初速度 v0 合作与交流合作与交流 1 用描迹法探究平抛运动的规律时 下面是一些实验步骤 A 将钢球从斜槽上的某点释放 它离开槽后在空间做平抛运动 在小球运动可能经过 的某处用铅笔试碰小球 然后在坐标纸上记下这一点 B 以斜槽末端作为平抛运动的起点 O 在坐标纸上标出 O 的位置 C 取下坐标纸 在坐标纸上画一条与竖直线垂直的水平线 OyOx D 用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来 就得到平抛运动的轨迹 由于 测定各点时存在误差 所画的曲线可能不通过个别偏差大的点 但必须保持曲线光滑 不允许出现凹陷处 E 从斜槽上不同点释放小球 用步骤 A 的方法确定平抛轨迹上的其他点 F 在曲线上取 5 个点 用尺测出每个点在 x y 坐标轴上的值 分别求出小球的初速度 然后取平均值就得到实验测出的初速度 G 在坐标纸上画出过 O 点向下的竖直线 Oy H 将坐标纸用图钉钉在竖直的木板 5 上 在木板左上角的桌子上固定斜槽时 让小球 从斜槽上滚下飞出后的轨道平面跟板面平行 以上实验步骤中有错误或不足 需要修改的是 修改后按正确的顺序排列是 需要修改的是 E H 其中 E 应改为 将小球从斜槽的同一点释放 其中 H 应补充 调节 斜槽的末端使其切线水平 正确的顺序 H B G A E C D F 2 在 研究平抛物体运动 的实验中 某同学记录了运动轨迹上三点 A B C 如图 5 7 所示 以 A 为坐标原点 建立坐标系 各点坐标值已在图中标 出 求 1 小球平抛初速度大小 2 小球做平抛运动的初始位置坐标 3 某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置 如图 5 4 4 在水平桌面上放置 一个斜面 每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下 滚过桌边后钢球便做平抛运动 在 钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板 还有一个用来调节木板高度的支架 图中未 画 木板上放一张白纸 桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅 垂线 已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体相同 在此前提下 怎样探究钢球水平分速度的特点 请指出需要的 word 格式整理 参考资料 学习帮手 器材 说明实验步骤 4 某同学为了省去图 5 4 4 中的水平木板 把上一题中的实验方案做了改变 他把桌子 搬到墙的附近 使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上 把白纸和复写纸附在墙上 记 录钢球的落点 改变桌子和墙的距离 就可以得到多组数据 如果采用这种方案 应该 怎样处理数据 当堂检测当堂检测 单选 1 研究平抛物体的运动 在安装实验装置的过程中 斜槽末端的切线必须是水 平的 这样做的目的是 A 保证小球飞出时 速度既不太大 也不太小 B 保证小球飞出时 初速度水平 C 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D 保证小球运动的轨道是一条抛物线 多选 2 在做 研究平抛物体运动 实验中 应采取下列哪些措施减小实验误差 A 斜槽轨道末端切线必须水平 B 斜槽轨道必须光滑 C 每次要平衡摩擦力 D 小球每次应从斜槽同一高度释放 3 研究平抛运动在竖直方向的运动规律实验装置如图所示 下列说法在正确的是 多选 A A球的初速度越大 走过的水平距离也越大 B 无论A球的水平速度大小如何 他总是和B球同时落地 C 用力大小不一样 A球在水平方向上运动的距离就不一样 D 从这个实验看出 A球在水平方向上的速度和竖直方向上的速 度相互影响 4 在做 研究平抛运动 的实验时 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 多选 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可以不同 C 每次必须由静止释放小球 D 记录小球位置用的木条 或凹槽 每次必须严格地等距离下降 E 小球运动时不应与木板上的白纸 或方格纸 相接触 F 将球的位置记录在纸上后 取下纸 用直尺将点连成折线 反馈与演练反馈与演练 多选 1 本实验测平抛运动的初速时产生误差 与误差无关的是 A 弧形槽与球间有摩擦B 弧形槽末端切线不水平 图 6 6 word 格式整理 参考资料 学习帮手 C 小球受空气阻力D 小球每次自由滚下的位置不同 单选 2 在 研究平抛物体的运动 的实验中 要在白纸上作 x0y 坐标 其中确定 y 轴的方法是 A 先过斜槽末端 O 作水平线 再作此水平线的垂线 B 过斜槽末端 0 作一条竖直线 C 利用重垂线画出通过斜槽末端 0 的竖直线 D 取白纸的竖直边缘为 y 轴 单选 3 用描迹法探究平抛运动的规律时 应选用下列各组器材中的哪一组 A 铁架台 方木板 斜槽和小球 秒表 米尺和三角尺 重锤和细线 白纸和图钉 带 孔卡片 B 铁架台 方木板 斜槽和小球 天平和秒表 米尺和三角尺 重锤和细线 白纸和图 钉 带孔卡片 C 铁架台 方木板 斜槽和小球 秒表 米尺和三角尺 重锤和细线 白纸和图钉 带 孔卡片 D 铁架台 方木板 斜槽和小球 米尺和三角尺 重锤和细线 白纸和图钉 带孔卡片 单选 4 一同学做 研究平抛物体运动 的实验 只在纸上记下重锤线 y 的方向 忘 记在纸上记下斜槽末端位置 并在坐标纸上描出如图所示的曲线 现在我们可以在曲线 上取 A B 两点 用刻度尺分别量出它们到 y 的距离 AA X1 BB X2 以及竖直距离 h1 从而求出小球抛出的初 速度 V0为 A B hgxx2 2 1 2 2 2 21 2xxh C D 12 22 xxg h 12 22 xxg h 5 如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部 分 其背