（人教版）必修第二册高中物理同步导学案5.3 探究平抛运动的特点（原卷版）

目标展示〖教学目标〗1．知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。2．知道抛体运动只受重力作用。目标展示〖教学目标〗1．知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。2．知道抛体运动只受重力作用。3．探究平抛运动在水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动。〖核心素养〗物理观念：理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成，并且这两个分运动互相独立。科学思维：经历不同层次的现察与分析，培养学生的观察能力，综合分析能力科学探究：利用生活中实际问题引入，创设矛盾所在，提出问题，结合平抛仪实验，动画，平抛与自由落体运动对比的频闪照片，逐步加深对平抛运动的认识．并根据实验结果在教师引导下分析平抛运动的处理方法一一运动的分解，根据已有的知识找出平抛运动的规律。科学态度与责任：通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。〖教学重点与难点〗重点：平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。难点：平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。预习案预习案使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！）1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题；2．完成时间：20分钟。知识必备（你准备好了吗？）1．坐标系，勾股定理，三角函数2．运动的合成与分解 ，纸带求速度，加速度，自由落体运动的规律教材助读（问题引领方向！）1．什么是抛体运动和平抛运动，是否属于匀变速曲线运动2．如何利用实验探究平抛运动的轨迹和求平抛运动的初速度预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）1.甲、乙两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图（1）所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，观察到的现象应是_____________，这说明____________；（2）乙同学采用如图（2）所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是__________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明__________。2.三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明A球在竖直方向的分运动是__________________________。(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，相邻两点之间的水平方向位移相等，竖直方向位移差相等，这说明小球在水平方向的分运动是__________________________，竖直方向的分运动是__________________________。(3)丙同学采用如图丙所示的装置．关于该实验方法，下列选项中与误差无关的是________．A．槽与小球间有摩擦B．槽末端切线不水平C．小球每次自由滚下的位置不同D．小钢球换成塑料球我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。探究案探究案质疑探究（质疑解疑，合作探究）探究点一：学生实验探究平抛运动例1.为了探究平抛运动规律，老师带学生做了如下两个实验：

1：探究平抛运动竖直分运动的特点（1）在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球自由下落，做自由落体运动。重复实验数次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，A、B两球总同时落地，该实验表明______。A．平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动B．平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动C．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动D．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点（2）如图所示，在探究平抛运动水平分运动的特点时，除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺。图钉之外，下列器材中还需要的有______。A．重锤线B．秒表C．弹簧测力计D．天平E．坐标纸和复写纸（3）实验中，下列说法正确的是______。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端要保持水平C．挡板的高度需要等间距变化D．每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球E．要使描绘出的轨迹更好的反映真实运动，记录点应适当多一些F．y轴的方向根据重垂线确定（4）用平滑的曲线把小球在坐标纸上留下的印迹连接起来，得到小球做平抛运动的轨迹，建立直角坐标系，坐标原点选______。A．斜槽末端端点B．小球在斜槽末端时的球心C．小球在斜槽末端时的球的上端D．小球在斜槽末端时的球的下端（5）能否根据小球在坐标纸上留下的印迹得出小球的运动轨迹为抛物线？（6）测得某小球中心点的横坐标为10cm，纵坐标为5cm，据此可以计算出小球的初速度大小为_______________。针对训练1.在“探究平抛运动的特点”实验中（1）利用图1装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过______（选填“眼睛看”或“耳朵听”）方式比较它们落地时刻的先后更加合适。（2）利用图2的装置进行实验，钢球释放后落在倾斜挡板上，就会挤压复写纸，并在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定钢球的落点，图3中画的三个圆最合理的是______。A．图A

B．图B

C．图C（3）某次实验描绘出的轨迹如图4所示，图中O为抛出点，A、B、C三点均在两坐标线交点，所选坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度，则小球a水平飞出时的初速度大小v0=___________m/s，从A运动到B所需时间t=___________s，在B点处的瞬时速度的大小为vB=___________m/s。（4）坐标原点O是否为小球做平抛运动的抛出点，如果是，请说明理由；如果不是，求出抛出点坐标。规律总结（知识提炼，浓缩精华）1.斜槽末端要水平，斜槽无需光滑2.木板必须处于竖直平面内3.小球最好用钢球（质量大密度小阻力可忽略），每次必须从斜槽上同一位置无初速释放4.坐标原点应是小球出槽口时球心在木板上的投影点．5.初速度的计算：（1）已知抛出点，则v=xg（1）不知抛出点，则v=xg探究点二：其他实验探究平抛运动例2.（1）如图所示是用频闪照相研究平抛运动时拍下的两小球同时开始运动的照片。无初速释放，水平抛出。通过观察发现，尽管两个小球在水平方向上的运动不同，但是它们在竖直方向上总是处在同一高度。该实验现象说明了球开始运动后______；A．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匀速直线运动D．竖直方向的分运动是自由落体运动（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为。如果取，那么：①闪光频率是______；②小球运动中水平分速度的大小是______m/s；③到达处时速度的大小是______m/s。针对训练1.某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为_____；（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为______；（3）根据图（b）中数据可得，A点的速度大小为______；（4）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______。A．安装斜槽时其末端切线应水平B．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点D．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放例3.如图甲所示是研究平抛运动的实验装置（带传感器），在某次试验中描绘出小球平抛运动的轨迹如图乙所示，A、B、C、D是轨迹上的四个点，同时传感器也记录了小球从A到B的运动时间为T，已知方格的边长为L，回答下列问题：（1）小球的初速度为___________（用题中已知物理量表示）。（2）A点___________（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点。（3）计算得出重力加速度___________（用题中已知物理量表示）。（4）图丙是实验中小球从斜槽上不同位置下落获得的两条轨迹，图线①所对应的平抛运动的初速度___________（选填“较小”或