山西省永济市涑北中学高一物理《实验:研究平抛运动》学案.doc

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5.4 实验:研究平抛运动(教案)

5.4 实验:研究平抛运动(教案)

5.4 实验:研究平抛运动【教学目标】1.通过实验定量研究平抛运动。

2.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神,培养学生的团队合作精神【教学重难点】1.控制变量法的使用2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行【课时分配】1课时【教具准备】斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔【教学设计】课前预学1.如图所示,闪光照片记下了作平抛运动的小球的四个位置O、A、B、C.其中O为抛出点,OD为竖直线,闪光间隔时间为1/30s.求:(1)小球从O运动到C所需时间;(2)小球在这段时间内的竖直位移;(3)小球抛出时的初速.2.结合已学平抛运动的规律,根据现有实验条件,思考设计如何测量平抛运动的轨迹是否为抛物线、计算平抛运动的初速度。

3.某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v0的实验方案,实验示意图如图所示,已知没有计时仪器。

(1)实验中需要的测量器材是;(2)用玩具手枪发射弹丸时应注意;(3)实验中需要测量的量是;(4)计算公式。

(5)用一张印有小方格的纸记录手枪弹丸的轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若弹丸在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则其平抛的初速度的计算式为v0=______(用L、g表示),其值是.(取g=10m/s2)二.预学中的疑难问题1.2.3.课内互动(一)导入新课对比实验法:将与平抛运动的初速度相同的水平匀速直线运动和平抛运动的水平分运动对比,将同时发生的自由落体运动和平抛运动的竖直方向的分运动对比;(较理想化,对实验条件要求苛刻,舍弃)轨迹研究法:描出平抛运动的轨迹,建立起水平、竖直的直角坐标系。

根据对平抛运动情况的猜测,假定物体在水平方向做匀速直线运动,确定运动时间相等的一些点的坐标,研究物体在竖直方向运动的位移随时间的变化规律,证实或验证猜测。

(二)进行新课一、提出问题:(1)如何得到平抛运动的轨迹?(2)如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?(3)根据实验数据如何计算平抛运动的初速度?二、制定计划与设计实验问题1:如何确保初速度水平问题2:实验中需要多次描点,如何保证轨迹的一致性?问题3:在实验中需要测哪些物理量?需要用到什么器材?小组讨论、阅读教材、交流,汇总设计的方案。

实验研究平抛运动教案

实验研究平抛运动教案

实验研究平抛运动教案实验研究平抛运动教案一、实验目的:1. 通过实验观察和研究平抛运动的特点和规律;2. 掌握测量、分析和处理实验数据的方法。

二、实验原理:平抛运动是指在水平方向上以一定的初速度抛出物体,物体在竖直向上抛出的过程中的运动。

在忽略空气阻力和重力加速度随高度变化的影响下,物体的水平速度保持不变,竖直方向上受到重力的影响,运动轨迹为抛物线。

三、实验器材和材料:1. 平抛器2. 尺子3. 秤4. 计时器5. 实验数据记录表格四、实验步骤:1. 调整平抛器的投射角度为45°,并固定好。

2. 用尺子测量平抛器到地面的高度,并记录下来。

3. 在平抛器上放置一些物体,使其能够平抛出去。

4. 投掷物体时,启动计时器并同时抛出物体。

5. 当物体落地后,停止计时器并记录下所用的时间。

6. 重复上述实验步骤3-5,进行多次实验。

7. 根据实验数据,计算出物体的水平速度和竖直方向上的位移,并记录在实验数据记录表格中。

五、实验注意事项:1. 实验时要小心操作,注意安全。

2. 实验数据要准确记录,实验结果要进行多次平均处理,以提高实验结果的可靠性。

3. 实验过程中要注意观察,及时发现并解决问题。

六、实验数据记录表格:实验次数高度(m)时间(s)水平速度(m/s)竖直位移(m)123…平均值七、实验分析和讨论:1. 根据实验数据计算出的平均水平速度和竖直位移是否满足平抛运动的特点和规律?2. 实验中是否有任何偏差和误差?如何减小和修正这些误差?3. 如果改变投射角度,物体的运动轨迹会有怎样的变化?请进行思考和讨论。

4. 对于平抛运动的应用,如何应用所学到的知识来解决实际问题?请进行思考和讨论。

八、实验总结:通过本次实验,我们观察和研究了平抛运动的特点和规律,并掌握了测量、分析和处理实验数据的方法。

这对我们进一步理解和应用平抛运动有着重要的意义。

在今后的学习和工作中,我们要继续深入研究和应用所学到的知识,提高自己的实践能力和创新能力。

高中物理 第五章 曲线运动 第3节 实验:研究平抛运动

高中物理 第五章 曲线运动 第3节 实验:研究平抛运动

第3节 实验:研究平抛运动一、实验目的1.用实验的方法描绘出平抛运动的轨迹。

2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。

3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。

二、实验原理1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。

2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y 坐标与x 坐标间的关系具有y =ax 2的形式(a 是一个常量),则轨迹是一条抛物线。

3.测出轨迹上某点的坐标x 、y ,由x =v 0t 、y =12gt 2得初速度v 0=x g 2y。

三、实验器材斜槽轨道、小钢球、木板、白纸、图钉、重垂线、刻度尺、三角板、铅笔等。

四、实验步骤1.安装调平将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平。

如图所示。

2.建立坐标系用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O ,O 点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y 轴,画出水平向右的x 轴。

3.确定球的位置将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x 值处的y 值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。

用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。

4.描点得轨迹取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动的轨迹。

五、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)如图所示,在x 轴上作出等距离的几个点A 1、A 2、A 3、…,把线段OA 1的长度记为L ,那么OA 2=2L 、OA 3=3L 、…。

过A 1、A 2、A 3、…向下作垂线,与轨迹的交点记为M 1、M 2、M 3、…(2)设轨迹是一条抛物线,则M 1、M 2、M 3…各点的y 坐标与x 坐标应该具有的形式为y =ax 2,a 是常量。

高一物理实验:研究平抛运动

高一物理实验:研究平抛运动

实验:研究平抛运动2.18[学习目标定位] 1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线.3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.4.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法. 实验原理1.用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹. 2.计算平抛物体的初速度由平抛运动的位移公式x =v 0t 和y =12gt 2,可得v 0=xg2y,把测得的某点的x 、y 两个坐标代入此式,即得平抛物体的初速度. 一、描绘平抛运动的轨迹 (一).利用斜面小槽 1.实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台(竖直固定支架) 2.实验步骤(1)按图甲所示安装实验装置,使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止)(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O ,过O 点画出竖直的y 轴和水平的x 轴.(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法,在小球运动路线上描下若干点.(4)将白纸从木板上取下,从O 点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线,如图乙所示. 3.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平). (2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放.(为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板或标记点). (4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜. (6)计算小球的初速度时,应选距抛出点稍远一些的点为宜,以便于测量和计算. (二).喷水法如图所示,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.设法将它描在其后的纸上,进行分析处理.注意事项:(1)竖直管的作用:保持水从喷嘴中射出的速度不变,在空中形成稳定弯曲的细水柱 (2)瓶中液面不能低于竖直管的上端,否则出口速度将逐渐变小(三).频闪照相法数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片,将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹.如图所示. 二、计算平抛运动的初速度计算平抛运动的初速度可以分为两种情况. 1.平抛轨迹完整.(即含有抛出点)在轨迹上任取一点,测出该点离原点的水平位移x 及竖直位移y ,就可求出初速度v 0. 因x =v 0t ,y =12gt 2,故v 0=xg 2y. 2.平抛轨迹残缺(即无抛出点)在轨迹上任取三点A 、B 、C (如图所示),使A 、B 间及B 、C 间的水平距离相等,由平抛运动的规律可知A 、B 间与B 、C 间所用时间相等,设为t ,则 Δh =h BC -h AB =gt 2所以t =h BC -h ABg所以初速度v 0=xt=xgh BC -h AB例题:1.如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置图.图乙是实验后记录的数据,其中O 点为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s.2.实验时某同学得到了如图实所示的物体运动轨迹,a 、b 、c 是轨迹上的三个点,则小球平抛运动的初速度v 0=________m/s (g=10m/s2).。

53实验:研究_平抛运动导学案.doc

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研究平抛运动导学案【课前预习】一、实验目的1.知道平抛运动的条件及相应控制方法2.知道用实验获得平抛轨迹的方法3.知道判断轨迹是否是抛物线的方法.4.知道测量初速度时需要测量的物理量,会推导平抛初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度.二、实验原理1.获得轨迹的方法:2.初速度的表达式:三、实验器材四、实验步骤1.安装问题1:斜槽末端为何要水平?问题2:如何调节斜槽末端水平?2.建立坐标系问题1:何取坐标原点?问题2:重垂线的作用?3.实验获取点迹问题1:对小球每次从斜槽上滚下的位置有何要求?问题2:如何获取点迹?4.取纸描点得轨迹五、数据处理1.轨迹上任取一点求初速度:2.在轨迹上任取三点A、B、C,使A、B间及B、C间的水平距离相等,利用平抛运动规律求初速度六、注意事项及误差分析注意事项:误差分析:【课内探究】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=1.6cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则:小球的初速度的计算式为v<)= (用L、g表示),其值是(g取10m/s2)小球在b点的速率为(取两位有效数字)【当堂检测】1、在做“研究平抛运动”的实验中时:除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是A.游标卡尺B.秒表C.坐标纸D.天平E.弹簧测力计F.重垂线实验中,下列说法正确的是A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B.斜槽轨道末端可以不水平C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些D.斜槽轨道必须光滑E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来2、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.保证小球运动的轨迹是一条抛物线3、在“探究平抛运动的规律“实验中,小球做平抛运动的坐标原点是(设小球半径为r)A.斜槽口末端。

高中物理2 5.4《实验研究平抛运动》教案人教版必修二

高中物理2 5.4《实验研究平抛运动》教案人教版必修二

第五章曲线运动5.4 实验:研究平抛运动★教学目标(一) 知识与技能1. 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. 设计实验来验证这个结论,加强感官印象,加深对平抛运动特点的理解。

3. 能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹,能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。

4. 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。

(二) 过程与方法5. 通过对实验过程的探究,掌握研究平抛运动规律的方法。

6. 通过自行设计实验验证平抛运动的规律,体验实验探究的过程。

(三) 情感态度与价值观7. 通过实验探究教学,并进行有效的理论联系实际,激发学习兴趣和求知的欲望。

以此渗透刻苦学习、勤奋工作精神的美德教育。

8. 通过自己的设计和操作得出结论,增强学生的自信心和成就感,促进学生更好的学习。

★教学重点1. 如何设计实验。

2. 如何处理实验数据。

3. 通过实验处理结果加深对平抛运动的理解★教学难点1. 实验设计及数据处理中的困难。

★教学过程师:在上节课的学习中我们通过理论研究了解到平抛运动可以分解水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

本节课我们的学习目标就是通过设计实验来验证我们通过理论分析得到的结论是否正确。

一、水平方向的运动规律师:首先我们先来研究平抛运动水平方向的运动规律。

理论分析知平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。

那么请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。

学生思考讨论,5分钟后,请各组派一个代表发言。

大家共同讨论。

师:综合大家的思想,为了验证这个结论,实验设计的方向是能够观察到初速度为0v 的平抛运动水平方向的运动与速度为0v 的水平方向的匀速直线运动运动情况相同。

为此我们取两个物体,一个物体A 以某一0v 速度在水平方向做匀速直线运动,另一个物体B 以同样速度0v 为初速度做平抛运动,根据理论,结果应该是AB 两物体水平方向的相对位置不变,如果两物体出发点的水平坐标相同,则在运动过程中AB 两物体始终处于同一竖直方向,即水平位置始终相同。

高一物理《5.3实验:研究平抛运动》教学案

5.3《实验:研究平抛运动》教学案教材整理,基础初探一、实验目的1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹. 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线. 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度. 二、实验原理1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹.2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y 坐标与x 坐标间的关系具有y =ax 2的形式(a 是一个常量),则轨迹是一条抛物线.3.测出轨迹上某点的坐标x 、y ,据x =v 0t 、y =12gt 2得初速度v 0=x ·g2y .三、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺. 合作探究一、实验步骤 方法一:描迹法 1.安装调整:(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,使其末端伸出桌面,轨道末端切线水平.(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近.如图5-3-1所示:2.建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O ,O 点即为坐标原点,利用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y 轴,画出水平向右的x 轴.3.确定小球位置:(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x 值处的y 值.(2)让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.方法二:喷水法方法三:频闪照相法 二、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:在x 轴上作出等距离的几个点A 1、A 2、A 3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M 1、M 2、M 3…用刻度尺测量各点的坐标(x ,y ).(1)代数计算法:将某点(如M 3点)的坐标(x ,y )代入y =ax 2求出常数a ,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线.(2)图象法:建立y -x 2坐标系,根据所测量的各个点的x 坐标值计算出对应的x 2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线.2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A 、B 、C 、D 、E 、F ,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x ,y ),并记录在下面的表格中,已知g 值,利用公式y =12gt 2和x =v 0t ,求出小球做平抛运动的初速度v 0,最后算出v 0的平均值.三、误差分析1.安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜槽后不做平抛运动. 2.建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确. 3.小球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出现误差. 4.确定小球运动的位置时不准确,会导致误差. 5.量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差. 四、注意事项1.斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端的切线水平,将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,若没有明显的运动倾向,斜槽末端的切线就水平了.2.方木板固定:方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直. 3.小球释放(1)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下.(2)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.4.坐标原点:坐标原点不是槽口的端点,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:在轨迹上选取离坐标原点O 点较远的一些点来计算初速度. 典型例题实验探究1 实验操作及原理在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是 _______________________________________________________________.(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x 轴和y 轴,竖直线是用________来确定的.(3)某同学建立的直角坐标系如图5-3-3所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,只有一处失误,即是___________________________________________________.(4)该同学在轨迹上任取一点M ,测得坐标为(x ,y ),则初速度的测量值为________,测量值比真实值要________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).实验探究2 实验数据的分析计算某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图5-3-4所示的物体运动轨迹,a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已经标出,则:(1)小球平抛运动的初速度v 0=________(g 取10 m/s 2). (2)开始做平抛运动的位置坐标x =________,y =________.。

高一物理 5.3实验:研究平抛运动教学设计

第三节实验:研究平抛运动教学设计【教材和学情分析】一、教材分析《平抛物体的运动》这节内容编排在学生学习了直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。

二、学情分析1、高一学生认识事物的特点是:已经开始习惯抽象逻辑思维,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持。

2、学生在没有学习本节知识之前,已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法,但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线运动。

本节课主要采用实验探究的教学模式,逐步引导学生认识事物的本质。

学生通过对实验中种种问题的探究,掌握科学认识物理规律的方法。

【教学目标】1、知识与技能(1)能描出平抛运动的轨迹。

(2)会计算平抛物体的初速度。

(3)结合运动分解的知识,明确两个分运动的特点。

(4)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法;2、过程与方法通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法3、情感、态度价值观(1)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验,激发学生学习兴趣和求知的欲望;(2)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,培养学生创新意识和创新品德;【教学重点】平抛运动轨迹的描绘。

【教学难点】判断平抛运动的轨迹是不是抛物线以及计算平抛物体的初速度。

【教学方法】自主学习与实验探究相结合,加深对平抛运动的感性认识。

【教学准备】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。

多媒体:多媒体课件、电子白板、Excel软件、摄像头等。

【课时安排】1课时【教学流程】【教学过程】一、引入新课提问:飞机投弹如何才能准确击中目标呢?平抛运动在空中一瞬即逝,优美的曲线随即成为历史,没有留下什么具体的可供操作的东西,无法研究平抛运动。

高一物理新人教版必修二学案 5.3 实验:研究平抛运动(2篇)

5.3 实验:研究平抛运动学案(人教版必修2)1.描绘平抛运动的轨迹常用的有以下几种方法:(1)利用实验室的斜面小槽等器材.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做__________ 运动,每次钢球都应从斜槽上的____________滚下.用铅笔描出小球经过的________.通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的________,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.(2)用细水柱显示平抛运动的轨迹.水从________的管口喷出,在空中形成弯曲的细水柱,设法把细水柱所显示的________运动的轨迹描在纸上.(3)用________相机或________摄像机记录平抛运动的轨迹.2.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线的方法:用刻度尺测量某点的x、y两个坐标,代入________,求出a的数值,再选取其他的点,进一步求a的______,若求得的结果相同,则说明平抛运动的轨迹是__________.3.利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,根据公式:x=__________和y=________,就可求得v0=x g2y,即为小球做平抛运动的初速度.4.在做“研究平抛运动”的实验时,可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹,并求出平抛运动的初速度.实验装置如图1所示.图1(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查木板是否水平,请简述你的检查方法:____________________________________.(2)关于这个实验,以下说法正确的是()A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球要从同一高度由静止释放C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直D.小球的平抛运动要靠近但不接触木板【概念规律练】知识点一仪器的选择及操作1.在做“研究平抛运动”实验时,(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.A.游标卡尺B.秒表C.坐标纸D.天平E.弹簧秤F.重垂线(2)实验中,下列说法正确的是________.A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端可以不水平D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来2.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从__________________位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置.B.按图2安装好器材,注意____________________________________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.图2C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.知识点二实验注意事项3.在用斜槽轨道做“研究平抛运动的规律”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.为了能够较准确地描出其运动轨迹,下面列出了一些操作要求,其中正确的是()A.通过调节斜槽使其末端切线水平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.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触【方法技巧练】一、平抛运动初速度的求解方法4.图3如图3所示,A、B是两块竖直放置的薄纸片,子弹以水平速度穿过A后再穿过B,在两块纸片上穿的两个洞高度差为h,A、B间水平距离为L,则子弹穿过A时的速度是:__________.5.图4甲是研究平抛运动的实验装置图,图乙是实验后在白纸上作的图和测得的数据.图4(1)图乙上标出了O点及Ox、Oy轴,请说明这两条坐标轴是如何作出的;(2)说明判断槽口切线是否水平的方法;(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一实验步骤时应注意什么?(4)根据图乙给出的数据,计算此平抛运动的初速度v0.二、创新实验的设计方法6.图5试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案.提供的实验器材为弹射器(含弹丸,见图5)、铁架台(带有夹具)、米尺.(1)画出实验示意图;(2)在安装弹射器时应注意________________________________;(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为______________;(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是________________________________________________________________________;(5)计算公式为_________________________________________________.7.如图6所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度.图6(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________和________________,然后由公式____________________求出k的平均值.(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到______(填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的____________和________________,再由公式________________求出初速度的平均值.参考答案课前预习练1.(1)平抛 同一位置 位置 位置 (2)水平 平抛 (3)数码 数码 2.y =ax 2 值 抛物线3.v 0t 12gt 24.(1)将小球放在槽的末端任一位置(或木板上),看小球能否静止(或用水平仪检查木板是否水平) (2)BCD解析 (1)小球放在槽的末端任一位置都静止,说明末端切线水平.(2)下落高度越大,初速度越大,一是位置不好用眼捕捉观察估测,二是坐标纸上描出的轨迹图线太靠上边,坐标纸利用不合理,A 错误;每次从同一高度释放,保证小球每次具有相同的水平速度,B 正确;木板要竖直且让球靠近但不接触木板,以减少碰撞和摩擦,C 、D 正确.课堂探究练1.(1)CF (2)AD解析 本题考查的是仪器的选择和实验的注意事项.实验还需要的器材是坐标纸和重垂线,描出的轨迹在坐标纸上,方便数据处理,重垂线是用来确定竖直木板是否竖直并确定纵坐标的.做平抛运动的实验时,斜槽末端必须水平,以保证小球做平抛运动,使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,以使小球在斜槽末端速度相同;在描画小球运动轨迹时,应用平滑的曲线连点,偏离轨迹较远的点可舍去.点评 注意事项口诀:斜槽末端要水平,每次放球位置同,确定小球位置准,描得轨迹方才行.2.A.斜槽上的相同 B .斜槽末端切线水平,方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行解析 为保证小球的运动轨迹相同,应使小球每次做平抛运动的初速度相同,所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置滚下,安装器材时应注意使斜槽末端水平,方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置.3.ACD [因为平抛运动要求物体在抛出时必须只具有水平方向的速度,因此必须保证斜槽末端水平,故A 正确;在用描点法做平抛运动的轨迹时,每次只能描出一个点,应让小球多次沿同一轨道做同样的平抛运动,因此每次必须从同一位置由静止释放小球,故B 错误而C 正确;小球在下落过程中不能与白纸(或方格纸)相接触,否则由于摩擦或碰撞会改变小球平抛运动的轨迹,所以D 正确.]4.L g2h解析 子弹在两纸片间做平抛运动.因此:L =v t ,h =12gt 2.解方程可得:v =L g2h .点评 根据平抛运动的分运动的等时性,将两个分运动联立求解即可求得初速度v .5.见解析解析 (1)利用拴在槽口处的重垂线作出Oy 轴,Ox 轴与Oy 轴垂直,O 点在槽口上方r (小球半径)处.(2)将小球放在槽口的水平部分,小球既不向里滚也不向外滚,说明槽口末端是水平的. (3)应注意使小球每次都从轨道同一位置由静止释放.(4)利用B 点进行计算,由y =gt 22,代入数据得:t =2y g =0.30 s ,v 0=x t =1.6 m/s.6.见解析解析 根据研究平抛运动的实验和平抛运动的原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出时间,再测出水平位移可求出平抛的初速度.(1)实验示意图如图所示: (2)弹射器必须保持水平;(3)弹丸下降高度y 和水平射程x ; (4)在不改变高度y 的条件下进行多次实验,测量水平射程x ,得出水平射程x 的平均值x ,以减小误差;(5)因为y =12gt 2,所以t =2y g又因x =v 0t ,故v 0=x t =x 2yg=xg 2y. 7.(1)弹簧测力计的示数F 弹簧的伸长量Δx k =FΔx(2)同一 水平位移s 竖直高度h v 0=s g2h做平抛运动.(我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.)引导1:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?引导2:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?引导3:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?引导4:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?引导5:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.引导6:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?三、抛体的轨迹例题1、讨论物体以速度V水平抛出后的轨迹。

5.4 实验:研究平抛运动 学案

教师寄语:少壮轻年月,迟暮惜光辉。

第2周编号:55.4 实验:研究平抛运动学案【知识整合】一、实验目的“研究平抛物体运动”实验的实验目的是,二、实验原理平抛物体的运动,可以看做水平方向的运动和坚直方向的运动的合运动,因而物体在任意时刻t的坐标x和y可以用下列公式求出:t (1)x=vy=1/2gt2 ( 2)从(1)和(2)消去t,得因此,平抛物体的运动轨迹为一抛物线。

根据抛物线上任一点的坐标(x,y),由(2)式可以求出运动的时间;,这就是做平抛运动的物体的初速度。

代入(1)式即可求得v三、实验器材有孔的硬纸片、白纸、图钉、斜槽、方木板、重锤、四、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,即就表明水平已调好。

②调整木板:用悬挂在槽口的重锤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。

然后把重锤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图板上的水平投影点O,O点即为坐标原点。

用铅笔记录在白纸上描绘运动轨迹: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,然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。

保证小球每次从槽上开始滚下的位置相同,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。

取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹,④计算初速度,以O点为原点先根据画出轴,再画出轴,并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y,代入上面的公式即可求出初速度。

【课堂练习】1、做“研究平抛物体的运动”实验时,已有下列器材:有孔的硬纸片、白纸、图钉、斜槽、刻度尺、小球.不需要的器材是( )A.秒表B.平木板C.重锤线D.铅笔2.在“研究平抛物体的运动”实验中,如果小球每次从斜槽上不同位置释放,则各次相比相同的是( )A.小球的初速度B.小球的运动轨迹C.小球在空中下落同一高度所用的时间D.小球通过相同水平位移所用的时间3.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4.在研究平抛运动实验中,某同学只记录了运动途中的A、B、C三点位置,取A点为坐标原点,则各点的位置坐标如图2所示(取g=10m/s2),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(-20,-5)C.小球平抛初速度为2m/sD.小球平抛初速度为1m/s图25.一个学生做平抛物体运动的实验时,只在白纸上画出与初速度平行的ax轴,忘了记下槽口末端的位置,并且也只画出中间一部分轨迹,如图3所示,如何只用一根刻度尺算出这个物体运动的初速度v0?图3。

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V 、= V 。

2 (2)< V v
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第五章曲线运
学案编号:WL1 2020504 班级 _____ 小组名 _________ 组内编号 _____ 姓名 ______________ 学号 ____________
编写: 审核: 使用日期:2013年03月 日星期
4 甕硏究平抛运^
【学习目标】
1. 掌握平抛运动在竖直方向的运动特点.
2. 掌握平抛运动在水平方向的运动特点.
*3.设计平抛运动的轨迹,体会实验的步骤和艰辛.
【自主学习】
复习旧知识
1. ___________________________ 平抛运动是水平方向的_______ 运动和竖直方向的 ______________________________________ 运动的合运
动.
抛运动的规律(1乂
1
2. 平y-—at [2 实验:利用实验室的斜面小槽等器材装配
图所示的装置.钢球从斜槽上同一位置滚 下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的.设法用铅笔描出小球经过的位置.通过 多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的 轨迹.
该实验所需器材包括:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图 钉,刻度尺,三角板,重锤,铅笔等.
实验步骤如下:
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轨道上,如小球能在任意位置静 止,就表明水平程度已调好.
调整木板用悬挂在槽口的重锤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,然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上,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.
确定坐标原点 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0, 0即为坐标原点.
描绘运动轨迹用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上,不断调整笔尖的位 置,使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖,然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点, 这就记下了小球球+ v y
心所对应的位置•保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同,用同

样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置.取下白纸,用平滑的曲线把这些位置连 接起来即得小球做平抛运动的轨迹.
上述实验步骤中我们必须注意以下事项:
实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平,方木板必须处在竖直平面内,且 与小球运动轨迹所在竖直平面平行,并使小球的运动靠近木板但不接触.
小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下,为此,可在斜槽上某一位置 固定一个挡板.
坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,而应是小球在槽口时球 的球心在木板上的水平投影点,位于槽口末端上方「处(r 为小球半径).
应在斜槽上适当的位置释放小球,使它以适当的水平速度抛出,其轨迹由木板 的左上角到达右下角,这样可以使实验误差较小.
须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y 轴是否竖直. 分运动是匀速直线运动.
【范例精析】
例1关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀变速运动
B. 平抛运动是变加速运动
C. 任意两段时间内加速度相同
D. 任意两段相等时间内速度变化相同
例2如图5-4T 所示,是同时开始运动的平抛运动和自由 落
体运动物体的闪光照片,由此照片,你能得出什么结论?
图5-4-1
【能力训练】
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. 保证小球在牢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
2. 关于平抛物体的运动,下列说法屮正确的是()
A. 物体只受重力的作用,是a=g 的匀变速运动
B. 初速度越大,物体在牢中运动的时间越长
物体落地时的水平位移与初速度无关
D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
3•物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度片(取向下为正)随时间变化的图5-4-2中正确的是()
①)图5-4-2
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
5.试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案,提供的实验器材为弹射器(含弹丸,见图5-4-3)、铁架台(带有夹具)、米尺.
(1)画出实验弹丸轨迹示意图;
(2)_____________________________________ 在安装弹射器时应注意保持弹射器;
(3)_________________________________________________________ 实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为__________________________________ ;
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验屮应采取的方法是(5)计算公式为____________
6.一小球在高0.8m的水平桌面上滚动,离开桌面后着地,着地点与桌边水平距离为1 m,求该球离开桌面时的速度?
7.如图5-4-4所不,在“研究平抛物体运动”的实验屮,用一张印有小方格的纸
记录轨迹,小方格的边长/=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、
c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为____________________ (用/、g表示),其值是(取g=9.8m/s2).
图5-4-4 【学习总结】
4实验:研究平抛运动
例1、解析本题要把好平抛运动是匀变速曲线运动及速度的矢量性,平抛运动的物体只受重力作用,故旷g,即做匀变速曲线运动,A选项正确,B选项不对,C选项正确.由匀变速运动公式厶v=g\t,得任意相等的时间内△"相同,D正确.
例2、解析从闪光照片中可以测出,平抛运动的小球,在相等时间内的水平位移总相等,所以,它的水平分运动为匀速直线运动,平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一水平线上,说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的,即平抛运动的竖直分运动跟自由落体运动遵循相同的规律,所以,平抛运动的竖直分运动为自由落体运动.
4实验:研究平抛运动
1. ( B )
2. ( A )
3. ( D )
4. ACE
(答案)
5.(1)实验示意图如图所示―三
(2)水平
(3)弹丸下降高度y和水平射程x
(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验,测量水平射程x,得出平均水平射程x
6. 2. 5m/s
7. 2^/g/ , 0.7m/s。

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