科学探究：平抛运动的特点+高一下学期物理鲁科版必修第二册

第二章

抛体运动第3节科学探究：平抛运动的特点水平抛出的石子飞机投弹观察这些运动，它们有什么共同特点（提示：注意初速度方向、运动轨迹、受力情况）？初速度方向水平、运动轨迹为曲线、并且都只受重力如何研究平抛运动的特点？水平桌面上被推出的物体离开桌面后的运动Gv0水平方向竖直方向具有初速度而且不受力初速度为零且只受重力作用自由落体运动匀速直线运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？猜想猜想一、实验目的探究平抛运动的特点1.描绘物体做平抛运动的轨迹并分析其特点。2.根据平抛运动的轨迹求平抛运动的初速度。描迹法二、实验器材斜槽、小球、木板、重垂线、坐标纸、图钉、铅笔、刻度尺等。测量水平位移x和竖直高度y三、实验原理与设计

为什么要让小球每次都从斜槽同一位置由静止释放？为什么要用平滑的曲线将各点连接起来？控制变量，确保小球每次做平抛运动的初速度v₀完全相同。平抛运动的轨迹就是一条曲线，这样做既尊重了物理事实，又运用图像法揭示了物理规律。四、实验步骤（阅读课本第46页和观看视频，回答问题。）为什么要使斜槽末端保持水平？保证小球每次做平抛运动的初速度水平。（1）用图钉把坐标纸钉在竖直木板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端保持水平。怎么确定斜槽末端是否水平？看小球是否静止来检查斜槽末端是否水平为什么要固定竖直坐标板，并确保其竖直且与小球初速度方向平行？（2）用悬挂在槽口的铅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且靠近，固定好木板。固定并调准竖直坐标板，是为了让它的“上下线”对准真实的重力方向。让坐标板平行于初速度，是为了让它的“左右线”对准小球飞出去的方向。总的来说，就是确保小球运动轨迹在同一平面内。（3）把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线。如何确定准确的坐标原点？在进行实验操作时，先在斜槽末端悬挂重垂线，在坐标纸上描出悬线位置，然后根据小球半径，将小球重心投影在重垂线上方的点定位原点O。五、数据分析1.根据实验记录，在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹如图。2.在平抛运动轨迹上选取六个水平间距相等的测量点，测出各点相应的纵坐标值并计算相应物理量填入表格中五、数据分析

1.322.2（2）小球在竖直方向上的运动性质是什么？水平方向呢？0.943.143.880.740.88大致相等小球在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动222五、数据分析

甲乙

六、实验结论（1）平抛运动的轨迹是一条抛物线。平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，在水平方向上是匀速直线运动。如何利用平抛运动的轨迹求平抛运动的初速度？Oyxv0P（x，y）测出轨迹上某一点的坐标(x，y)代入即可求出v0v0=

=x水平方向：x=v0t根据平抛运动的轨迹，可以知道平抛运动在水平方向上为匀速直线运动；在竖直方向上为自由落体运动。

v0==x六、实验结论误差来源1.斜槽末端不水平2.坐标纸未竖直固定3.空气阻力影响4.小球释放位置不一致改进措施1.看小球是否静止来检查斜槽末端是否水平2.用重垂线校准坐标纸3.使用密度大小一致的小球4.将小球沿同一位置释放七、误差分析该实验过程中误差的来源有哪些？你有什么改进措施？o方法一：用水流研究平抛物体的运动。如图所示，倒置的饮料瓶内装着水，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，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法把它插在背后的纸上就能进行分析处理了。方法二：用数码相机记录平抛运动的轨迹。数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。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。用方格纸做背景，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。创新实验1.（多选）关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A.物体只受重力，加速度为gB.物体的运动是水平匀速运动和竖直自由落体运动的合运动C.抛出点高度一定时，落地时间与初速度大小有关D.抛出点高度一定时，水平飞出距离与初速度大小成正比ABD2.在“探究平抛运动的特点”实验中，下列操作目的正确的是（）

A.斜槽末端不水平——确保初速度水平

B.小球从不同位置释放——减小实验误差

C.坐标纸随意固定——便于描点

D.用重垂线校准坐标纸——建立竖直参考方向D3.下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大（）A．小球与斜槽之间有摩擦B．安装斜槽时其末端水平C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点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C

点xyA5.01.2B10.04.8C15.011.0

1.理