【世紀金榜】高中物理 5.3實驗：研究平拋運動（情境互動課型） 必修2

3實驗：研究平拋運動1平拋運動的特點：水平方向：勻速直線運動

豎直方向：自由落體運動以上特點是我們根據(jù)平拋運動的受力特點分析得到的，你能否設計幾個實驗來驗證你的結(jié)論呢？2yx平拋運動的軌跡是拋物線。你能不能準確描繪出平拋運動的運動軌跡？31.知道平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運

動和豎直方向的自由落體運動。2.能夠設計實驗得到物體做平拋運動的軌跡。3.能夠通過對平拋運動軌跡的研究，計算平拋運動物

體的初速度。（重點）（難點）4觀察結(jié)果:兩球相撞實驗結(jié)論：平拋運動水平方向的運動是勻速直線運動。

【探究一、探究平拋運動水平方向的運動規(guī)律】

觀察實驗，你能得出什么結(jié)論？5探究二、探究平拋運動豎直方向的運動規(guī)律

【實驗結(jié)論】：平拋運動豎直方向的運動是自由落體運動。觀察結(jié)果:兩球同時落地觀察實驗，你能得出什么結(jié)論？6探究思路：1.創(chuàng)造條件得到一個平拋運動。2.在平拋運動的軌跡上找到一些點并記錄下來。3.利用記錄下來的點描出平拋運動的軌跡。4.進一步研究這種運動軌跡，分析平拋運動規(guī)律探究三、描繪平拋運動的軌跡怎樣才能描繪出平拋運動軌跡？7實驗器材:斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標格）、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。鐵架臺斜槽木板白紙小球鉛垂線【方案一】利用平拋運動演示儀實驗用到哪些器材？8實驗原理1.令小球做平拋運動，利用描點法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立坐標系。2.測出曲線上某一點的坐標x和y，代入y=a1x2中，求出a1值3.測出曲線上另一點的坐標x和y，代入y=a2x2中，求出a2值怎樣才能判斷軌跡是否為拋物線？4.重復步驟3，測量其它一些點的x,y并求出對應的a值9實驗步驟（1）安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，若小球能在平直軌道上的任意位置靜止，就表明斜槽已調(diào)好。安裝斜槽有何要求？為什么這樣要求？10（2）調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調(diào)整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重垂線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。（3）確定坐標原點O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在白紙上的水平投影點O，O即為坐標原點。怎樣確定坐標原點？11（4）描繪運動軌跡：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，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置。保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。小球每次的釋放點是否相同？121.應保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標紙的木板豎直，并使小球的運動靠近坐標紙但不接觸。2.小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下，在斜槽上釋放小球的高度應適當，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差。注意事項請總結(jié)實驗需要注意的地方？133.坐標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，而是小球在槽口時球心在木板上的水平投影點。OO′坐標原點（平拋起點）14實驗演示15【方案二】水平噴出的細水柱顯示平拋運動的軌跡。水平噴出的細水柱即為平拋運動的軌跡。透明膠片16yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD在誤差允許的范圍內(nèi)，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的時間相等。豎直方向Δh=gT2【方案三】頻閃照相這些點的分布有什么規(guī)律？17xyxy探究四、怎樣計算平拋運動的初速度？1.若實驗已經(jīng)準確標記原點,怎么求平拋初速度？O182.若實驗沒有準確標記原點,如何求v0？xyx1x2y1y2O19【對點訓練1】（多選）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上：＿＿＿。A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平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(或凹槽)每次必須嚴格地等距離下降E．小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)接觸F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線ACE解題關(guān)鍵：注意平拋運動的條件20【對點訓練2】如圖為某小球做平拋運動時，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm，g=10m/s2，則（1）小球平拋的初速度v0=

m/s（2）閃光頻率f=

Hz（3）小球過A點的速率vA=

m/sABC解題關(guān)鍵：1.觀察這些點在水平和豎直方向的分布規(guī)律;2.平拋運動在水平方向做勻速直線運動;3.平拋運動在豎直方向做自由落體運動。21解析：由自由落體運動規(guī)律，Δy=gt2=2×0.05=0.1m所以t=0.1sf=10Hzx=v0t所以v0==1.5m/svBy==2m/svAy=vBy–gt=2m/s-1m/s=1m/svA2=vAy2+v02vA=1.8m/s22在誤差允許范圍內(nèi),四段位移近似相等四段位移所用時間相等在水平方向,相等時間內(nèi)的位移相等平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動231.在“研究平拋物體的運動”實驗時，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材中的()

A.秒表B.天平C.重垂線D.測力計

C242.（多選）下列哪些因素會使本實驗的誤差增大（）A．小球與斜槽之間有摩擦B．建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點C．安裝斜槽時其末端不水平D．根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作計算的點離原點O較遠BC

253.（多選）在“研究平拋運動”實驗中，某同學只記錄了小球運動途中的A、B、C三點的位置，取A點為坐標原點，則各點的位置坐標如圖所示，當g＝10m/s2時，下列說法正確的是（）A.小球拋出點的位置坐標是(0，0)B.小球拋出點的位置坐標是(-10，-5)C.小球平拋初速度為2

m/s

D.小球平拋初速度為1

m/sBD

解題關(guān)鍵：圖中ABC三點在水平方向上AB=BC，在豎直方向上間距可以由圖直接讀出264.（多選）(2014·江蘇高考)為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動,用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落。關(guān)于該實驗,下列說法中正確的有(

)A.兩球的質(zhì)量應相等B.兩球應同時落地C.應改變裝置的高度,多次實驗D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動BC275.在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l＝1.25cm，若小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋