【世纪金榜】高中物理 5.3实验：研究平抛运动（情境互动课型） 必修2

3实验：研究平抛运动1平抛运动的特点：水平方向：匀速直线运动

竖直方向：自由落体运动以上特点是我们根据平抛运动的受力特点分析得到的，你能否设计几个实验来验证你的结论呢？2yx平抛运动的轨迹是抛物线。你能不能准确描绘出平抛运动的运动轨迹？31.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运

动和竖直方向的自由落体运动。2.能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹。3.能够通过对平抛运动轨迹的研究，计算平抛运动物

体的初速度。（重点）（难点）4观察结果:两球相撞实验结论：平抛运动水平方向的运动是匀速直线运动。

【探究一、探究平抛运动水平方向的运动规律】

观察实验，你能得出什么结论？5探究二、探究平抛运动竖直方向的运动规律

【实验结论】：平抛运动竖直方向的运动是自由落体运动。观察结果:两球同时落地观察实验，你能得出什么结论？6探究思路：1.创造条件得到一个平抛运动。2.在平抛运动的轨迹上找到一些点并记录下来。3.利用记录下来的点描出平抛运动的轨迹。4.进一步研究这种运动轨迹，分析平抛运动规律探究三、描绘平抛运动的轨迹怎样才能描绘出平抛运动轨迹？7实验器材:斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。铁架台斜槽木板白纸小球铅垂线【方案一】利用平抛运动演示仪实验用到哪些器材？8实验原理1.令小球做平抛运动，利用描点法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。2.测出曲线上某一点的坐标x和y，代入y=a1x2中，求出a1值3.测出曲线上另一点的坐标x和y，代入y=a2x2中，求出a2值怎样才能判断轨迹是否为抛物线？4.重复步骤3，测量其它一些点的x,y并求出对应的a值9实验步骤（1）安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，若小球能在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽已调好。安装斜槽有何要求？为什么这样要求？10（2）调整木板：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重垂线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。（3）确定坐标原点O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。怎样确定坐标原点？11（4）描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始下滑，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。小球每次的释放点是否相同？121.应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触。2.小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差。注意事项请总结实验需要注意的地方？133.坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，而是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。OO′坐标原点（平抛起点）14实验演示15【方案二】水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹。水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹。透明胶片16yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD在误差允许的范围内，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的时间相等。竖直方向Δh=gT2【方案三】频闪照相这些点的分布有什么规律？17xyxy探究四、怎样计算平抛运动的初速度？1.若实验已经准确标记原点,怎么求平抛初速度？O182.若实验没有准确标记原点,如何求v0？xyx1x2y1y2O19【对点训练1】（多选）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出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．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)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ACE解题关键：注意平抛运动的条件20【对点训练2】如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则（1）小球平抛的初速度v0=

m/s（2）闪光频率f=

Hz（3）小球过A点的速率vA=

m/sABC解题关键：1.观察这些点在水平和竖直方向的分布规律;2.平抛运动在水平方向做匀速直线运动;3.平抛运动在竖直方向做自由落体运动。21解析：由自由落体运动规律，Δy=gt2=2×0.05=0.1m所以t=0.1sf=10Hzx=v0t所以v0==1.5m/svBy==2m/svAy=vBy–gt=2m/s-1m/s=1m/svA2=vAy2+v02vA=1.8m/s22在误差允许范围内,四段位移近似相等四段位移所用时间相等在水平方向,相等时间内的位移相等平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动231.在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的()

A.秒表B.天平C.重垂线D.测力计

C242.（多选）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BC

253.（多选）在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g＝10m/s2时，下列说法正确的是（）A.小球抛出点的位置坐标是(0，0)B.小球抛出点的位置坐标是(-10，-5)C.小球平抛初速度为2

m/s

D.小球平抛初速度为1

m/sBD

解题关键：图中ABC三点在水平方向上AB=BC，在竖直方向上间距可以由图直接读出264.（多选）(2014·江苏高考)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中正确的有(

)A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动BC275.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛