高一物理人教版必修二第五章第四节《实验：研究平抛运动》同步学案1

摘要：通过学生自主学习的方式设计《实验：研究平抛运动》这节课，让学生自我建构新知识，符合新课标理念！关键词：高一物理人教版必修二第五章第四节《实验：研究平抛运动》同步学案第四节实验：研究平抛运动【课标解读】内容标准：掌握实验方法，会求平抛的速度。基本行为目标要求：1．知道平抛运动相应的控制方法和获得轨迹的方法及判断抛物线的方法。2．知道测量初速度时需要测量的物理量。3．会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。图5-22【自主学习图5-221、用手把小球水平抛出，小球从离开手的瞬间开始，做___________，小球在抛出后的运动过程中，小球只受_________作用。没有__________的分力，所以在水平方向没有__________，水平方向的分速度_________。2、利用频闪照相法可以精确地研究平抛运动，如图5-22所示，是用频闪照相法拍摄的照片，图中A、B、C为3个同时由同一地点出发的小球。AA；为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB；为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹：CC；为C球自由下落的运动轨道。通过分析可得出的结论是：____________________________________.〖要点1〗要了解平抛实验的注意事项。【典例1】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)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【精析】在实验中要注意每次小球的初速度要相同且水平，所以每次释放小球的位置必须相同，静止释放，斜槽末端必须水平，另外为了避免摩擦阻力，小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触。故答案：A、C、E〖要点2〗在平抛实验中，要会求某点的速度及出发点的位置。图5-28【典例2】做平抛运动的质点通过A、B、C三点，取A为坐标原点，B、C点的坐标如图5-28图5-28A．抛出点的坐标是(0，0)；B．抛出点的坐标是(-10，-5)；C．初速度是1m/s；D．初速度是0.58m/s。【精析】由图可知A、B、C三点的水平距离相等，所以tAB=tBC，竖直方向质点做自由落体运动，由ΔS=aT2，得（40-15）×10-2-15×10-2t=vyB=yAC/2t=2m/s所以从抛出到B点的时间tB=vyB/g=，从抛出到A点所用的时间为tA=，质点水平方向做匀速直线运动，所以v0=XAB/t=2m/s所以由抛出点到A点的水平距离为x=v0tA=0.1m=10cm，竖直距离为y=gtA2/2=5cm，即抛出点的坐标为（-10，-5）。故答案为B、C【点拨】本题是利用运动学公式解决平抛运动问题，那么同学们想一想，这道题中都用到了那些我们学过的运动学公式，你还有解决这个问题的其他方法吗？【效果评价】〖基础过关〗1．.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，还需要下列器材器材中的（）A、秒表B、天平C、重锤线D、测力计图5-292．如图5-29所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A图5-29A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动3．.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是（）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．小球通过相同的水平位移所用时间均不同4．关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ随时间t的图象，如图5-30所示，正确的是（）tantanθtanθtanθtanθ图5-30图5-315．如图5-31所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明，某同学设计了如右下图所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是，这说明.图5-31图5-326．如图5-32所示为一小球做平抛运动时的闪光照片的一部分，背景标尺每小格表示图5-32〖能力提升〗1．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2.如图5-33(a)“是研究平抛运动”的实验装置图，(b)是实验后在白纸上作的图(1)在(a)图上标出O点及OX，OY轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的．答：____________________________________．图5-33图5-33(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意_____________________________________________．(4)计算小球平抛初速度的公式为Vo=______________，根据图(b)给出的数据，可计算出Vo=______________m/s图5-343.一学生做“研究平抛物体的运动”图5-34测量方法：(简答)___________________得到的=_________________________4.某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图5所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图5-35中、……），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图6所示。图图5-36图5-35（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_____________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了___________________。（2）每次将B板向内侧平移距离，是为了__________________。（3）在图5-36中绘出小球做平抛运动的轨迹。〖应用创新〗图5-371.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图5-37所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离ΔS相等的三点A、B、C，量得ΔS=。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=，h2=图5-37（1）物体抛