物理人教高中必修实验探究平抛运动规律导学案

1、5.3实验：研究平抛运动【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】一描绘平抛运动轨迹。(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

2、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。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

3、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 。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

4、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】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.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

5、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：

6、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57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

7、球水平分速度的特点？请指出需要的器材，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】（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

8、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图6-63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）AA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

9、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】（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

10、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 BC D5、如图是