5.3實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)學(xué)案).

1、20152016學(xué)年下學(xué)期物理必修二導(dǎo)學(xué)案編號(hào)：4使用時(shí)間：2.26編制:-1-7§5、3實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道常見的幾種獲取平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法；2、掌握判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線方法；3、會(huì)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡計(jì)算平拋物體的初速度；【重點(diǎn)難點(diǎn)】由實(shí)驗(yàn)理論分析探究平拋運(yùn)動(dòng)軌跡、初速度?！局R(shí)鏈接】1、平拋運(yùn)動(dòng)的定義：；2、條件：；3、特點(diǎn)：；【學(xué)習(xí)過程】一、常見的幾種獲取平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法：閱讀課本P14參考案例，簡要寫出這三個(gè)獲得軌跡的辦法，并且分組討論其優(yōu)缺點(diǎn)和可行性。二、實(shí)驗(yàn)原理（以教科書“參考案例1”為案例）物體的平拋運(yùn)動(dòng)可以看做是兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)的合成。一

2、個(gè)是水平方向的運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的運(yùn)動(dòng)。在豎直放置的木板上固定坐標(biāo)紙，讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)，描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡；裝置如圖所示。選定斜槽末端球心所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度的方向?yàn)檩S的正方向，以豎直向下為軸的正方向建立直角坐標(biāo)系，測出軌跡曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（x,y），根據(jù)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，利用公式，求出小球的飛行時(shí)間。再利用公式，求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，v0=（用x、y等量表示。三、實(shí)驗(yàn)器材斜槽軌道、小球、木板、白紙、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等.四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 安裝斜槽軌道，使其末端保持水平；檢查斜槽末端部分是否水平的方第五章新授課聽得懂會(huì)做題想明白講清楚能命題

3、-2-7一題多解一題多變多題一解法。2. 固定木板上的坐標(biāo)紙，使木板保持豎直狀態(tài)，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與板面平行，坐標(biāo)紙方格橫線呈水平方向；檢驗(yàn)坐標(biāo)紙是否豎直的方法：。3. 建立直角坐標(biāo)系xoy：以小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)，從坐標(biāo)原點(diǎn)0畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸。確定坐標(biāo)原點(diǎn)0的方法是：4讓小球由斜槽的某一固定位置自由滾下，由0點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)。先用眼睛粗略地估計(jì)小球在某一x值處（如x=1cm或2cm等的y值，然后用鉛筆尖指著這個(gè)位置，讓小球從原釋放處開始滾下，看是否與鉛筆尖相碰，如此重復(fù)數(shù)次，較準(zhǔn)確地確定小球通過的這個(gè)位置，并在坐標(biāo)紙上記下這一點(diǎn)。5依次改變x值，用與（4同樣的方法

4、確定小球通過其他各點(diǎn)的位置。6取下坐標(biāo)紙，用刻度尺過0點(diǎn)畫出y軸和z軸當(dāng)?shù)冢?步未進(jìn)行時(shí)，將（4（5中所描出的各點(diǎn)用平滑曲線連接起來，這就畫出了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡曲線（所畫曲線可不通過個(gè)別偏差大的點(diǎn)，但必須保持曲線平滑，不允許出現(xiàn)凹陷處。五、實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng)：（1）固定斜槽時(shí)，必須注意使通過斜槽末端點(diǎn)的切線保持水平，以使小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)。(2木板必須處在豎直面內(nèi)，與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖紙但不接觸。(3在斜槽上設(shè)定位卡板，使小球每次都從定位卡板所確定的同一位置由靜止開始滾下，以保證重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等。(4應(yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫判∏颍?/p>

5、使小球能以適當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋?，其運(yùn)動(dòng)軌跡由圖板左上角到右下角。這樣可以充分利用坐標(biāo)紙，減小測量誤差。(5)由平拋運(yùn)動(dòng)方程求小球平拋的初速度時(shí)，應(yīng)在平拋軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)0較遠(yuǎn)的點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來進(jìn)行計(jì)算，這樣既便于測量又減小了誤差?！纠}】1、在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次從同一高度釋放，沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡下面列出了一些操作步驟要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上ACEA、調(diào)節(jié)斜糟的末端保持水平B、每次釋放小球的位置必須不同C、每次必須由靜止釋放小球D、記錄小球位置用的木條（或凹糟）每次必須嚴(yán)格地等距離下降20152016

6、學(xué)年下學(xué)期物理必修二導(dǎo)學(xué)案編號(hào)：4使用時(shí)間：2.26編制:-3-7E、小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸F、將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線六、數(shù)據(jù)處理1、思考如何判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線；2、如何計(jì)算平拋物體的初速度？【例題】2、一個(gè)同學(xué)在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖9所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離sA相等的三點(diǎn)A、B、C,量得sA=0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，禾U用這些數(shù)據(jù)，可求得：1）物體拋出時(shí)的初速度為2m/s；(2)物體經(jīng)過B時(shí)豎直分速度為1.5m/s；(3)拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為0

7、.0125m處七、誤差分析(1安裝斜槽時(shí)，其末端切線不水平，造成小球并非做平拋運(yùn)動(dòng)，測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。(2建立直角坐標(biāo)系時(shí)，誤以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)(實(shí)際上應(yīng)以末端端口上的小球球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。(3小球每次從槽上開始滾下的位置不相同，使得平拋初速度不相同。(2014安徽卷21).(18分)1.圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。(1) 以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有。a安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接第五章新授課聽得懂會(huì)做題想明白

8、講清楚能命題-4-7一題多解一題多變多題一解(2) 實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中圖象能說明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是。(3) 圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)，測得兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)為5.0cm、為45.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距為40.0cm。則平拋小球的初速度為m/s,若點(diǎn)的豎直坐標(biāo)為60.0cm,則小球在C點(diǎn)的速度為m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取)。【答案】(1)a、c；(2)c(3)2.0；4.0(2012四川卷)22(17分)(1某物理興趣小組采用如圖所示的裝

9、置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg,B球距地面的高度是1.225m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P20152016學(xué)年下學(xué)期物理必修二導(dǎo)學(xué)案編號(hào)：4使用時(shí)間：2.26編制:-5-7的時(shí)間是s,A球落地時(shí)的動(dòng)能是J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）【答案】：（1）0.50.66【跟蹤訓(xùn)練】1、下面是做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)步驟:A. 將鋼球從斜槽上的

10、某點(diǎn)釋放，它離開斜槽后在空間做平拋運(yùn)動(dòng)，在小球軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使小球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣，然后對準(zhǔn)孔中央在白紙上記下一個(gè)點(diǎn)；B. 以斜槽末端作為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)o，在白紙上標(biāo)出o的位置；C. 取下白紙，在紙上畫一條與豎直線oy垂直的水平線ox；D. 用光滑曲線把記錄小球通過的位置的若干點(diǎn)連接起來，就得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。由于測定各個(gè)點(diǎn)時(shí)存在誤差，所畫的曲線可不通過個(gè)別偏差大的點(diǎn)，但必須保持曲線光滑，不允許出現(xiàn)凹陷處；E. 從斜槽上不同點(diǎn)釋放小球，用步驟A的方法測定平拋軌跡上的其他點(diǎn)；F. 在曲線上取56個(gè)點(diǎn)（不必是步驟A測出的點(diǎn)）。用尺測出每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值x、y，分別求出小球

11、的初速度，然后取平均值就得到實(shí)驗(yàn)測出的初速度；G. 靠目測在紙上畫出過o點(diǎn)向下的豎直線oy；H. 將白紙用圖釘訂在豎直的木板上，在木板的左上角固定斜槽。（1）以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)誤或不足，需要修改的是。（2）以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確的順序排列是。解析：（1步驟B中應(yīng)將小球處于斜槽末端時(shí)球心位置作為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)及坐標(biāo)原點(diǎn)；步驟E中從相同位置釋放小球；步驟G中利用重錘線畫出豎直線Oy.（2HBGAECDF2、如圖所示為一小球作平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，g=10m/s2，那么：閃光頻率為Hz；小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是m/s；小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s，方向。101

12、.52.5，與豎直方向成37第五章新授課3、下圖是小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡中的三點(diǎn)，測得A、B間和B、C間的水平距離分別為xl和x2,且xl=x2=15厘米,A、B間和B、C間的豎直距離分別為y1=15厘米,y2=25厘米,若g取10米/秒,則小球平拋的初速度為度為2米/秒.21. 5米/秒;小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的豎直分速4、某學(xué)生在做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O,A為物體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置，根據(jù)圖所示，求出物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s。（g取10ms25、在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格邊長l=1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾

13、個(gè)位置如圖的a、b、c、d所示，則小球的初速度的計(jì)算式為v0=（用1、g表示），其數(shù)值為0.75m/s。19.在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，誤將記錄的拋物線上的某點(diǎn)A當(dāng)做拋出點(diǎn)而建立如圖所示的坐標(biāo)系，則物體經(jīng)過A點(diǎn)的實(shí)際速度大小為，其真正拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為.19.5m/s;（-20cm,-5cm聽得懂會(huì)做題想明白講清楚能命題-6-7一題多解一題多變多題一解20152016學(xué)年下學(xué)期物理必修二導(dǎo)學(xué)案編號(hào)：4使用時(shí)間：2.26編制：如圖所示為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖a、b、c、d所示，則頻閃周期為（）s；以a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，每一個(gè)小格為一個(gè)單位長度，則小球平拋的初位置坐標(biāo)為（.（取g=9.8m/s2）故答案為：0.036，（-1.12cm，-0.125cm）如圖所示為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片圖中A,B,C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球.AA為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的軌跡,BB，為B球以速度v被