高一物理人教版必修二第五章第四節(jié)《實驗：研究平拋運動》同步學案1

摘要：通過學生自主學習的方式設計《實驗：研究平拋運動》這節(jié)課，讓學生自我建構新知識，符合新課標理念！關鍵詞：高一物理人教版必修二第五章第四節(jié)《實驗：研究平拋運動》同步學案第四節(jié)實驗：研究平拋運動【課標解讀】內(nèi)容標準：掌握實驗方法，會求平拋的速度?；拘袨槟繕艘螅?．知道平拋運動相應的控制方法和獲得軌跡的方法及判斷拋物線的方法。2．知道測量初速度時需要測量的物理量。3．會推導平拋初速度的表達式，會計算平拋運動的初速度。圖5-22【自主學習圖5-221、用手把小球水平拋出，小球從離開手的瞬間開始，做___________，小球在拋出后的運動過程中，小球只受_________作用。沒有__________的分力，所以在水平方向沒有__________，水平方向的分速度_________。2、利用頻閃照相法可以精確地研究平拋運動，如圖5-22所示，是用頻閃照相法拍攝的照片，圖中A、B、C為3個同時由同一地點出發(fā)的小球。AA；為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡；BB；為B球以速度v被水平拋出后的運動軌跡：CC；為C球自由下落的運動軌道。通過分析可得出的結論是：____________________________________.〖要點1〗要了解平拋實驗的注意事項。【典例1】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)相觸F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線【精析】在實驗中要注意每次小球的初速度要相同且水平，所以每次釋放小球的位置必須相同，靜止釋放，斜槽末端必須水平，另外為了避免摩擦阻力，小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相觸。故答案：A、C、E〖要點2〗在平拋實驗中，要會求某點的速度及出發(fā)點的位置。圖5-28【典例2】做平拋運動的質(zhì)點通過A、B、C三點，取A為坐標原點，B、C點的坐標如圖5-28圖5-28A．拋出點的坐標是(0，0)；B．拋出點的坐標是(-10，-5)；C．初速度是1m/s；D．初速度是0.58m/s?！揪觥坑蓤D可知A、B、C三點的水平距離相等，所以tAB=tBC，豎直方向質(zhì)點做自由落體運動，由ΔS=aT2，得（40-15）×10-2-15×10-2t=vyB=yAC/2t=2m/s所以從拋出到B點的時間tB=vyB/g=，從拋出到A點所用的時間為tA=，質(zhì)點水平方向做勻速直線運動，所以v0=XAB/t=2m/s所以由拋出點到A點的水平距離為x=v0tA=0.1m=10cm，豎直距離為y=gtA2/2=5cm，即拋出點的坐標為（-10，-5）。故答案為B、C【點撥】本題是利用運動學公式解決平拋運動問題，那么同學們想一想，這道題中都用到了那些我們學過的運動學公式，你還有解決這個問題的其他方法嗎？【效果評價】〖基礎過關〗1．.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，還需要下列器材器材中的（）A、秒表B、天平C、重錘線D、測力計圖5-292．如圖5-29所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地。該實驗現(xiàn)象說明了A圖5-29A.水平方向的分運動是勻速直線運動B.水平方向的分運動是勻加速直線運動C.豎直方向的分運動是自由落體運動D.豎直方向的分運動是勻速直線運動3．.在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是（）A．小球平拋的初速度不同B．小球每次做不同的拋物線運動C．小球在空中運動的時間每次均不同D．小球通過相同的水平位移所用時間均不同4．關于物體做平拋運動時，它的速度方向與水平方向夾角的正切值tanθ隨時間t的圖象，如圖5-30所示，正確的是（）tantanθtanθtanθtanθ圖5-30圖5-315．如圖5-31所示的演示實驗中，A、B兩球同時落地，說明，某同學設計了如右下圖所示的實驗：將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是，這說明.圖5-31圖5-326．如圖5-32所示為一小球做平拋運動時的閃光照片的一部分，背景標尺每小格表示圖5-32〖能力提升〗1．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2.如圖5-33(a)“是研究平拋運動”的實驗裝置圖，(b)是實驗后在白紙上作的圖(1)在(a)圖上標出O點及OX，OY軸，并說明這兩條坐標軸是如何作出的．答：____________________________________．圖5-33圖5-33(3)實驗過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗中應注意_____________________________________________．(4)計算小球平拋初速度的公式為Vo=______________，根據(jù)圖(b)給出的數(shù)據(jù)，可計算出Vo=______________m/s圖5-343.一學生做“研究平拋物體的運動”圖5-34測量方法：(簡答)___________________得到的=_________________________4.某同學設計了一個研究平拋運動的實驗。實驗裝置示意圖如圖5所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖5-35中、……），槽間距離均為。把覆蓋復寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的一同位置由靜止釋放。每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側平移距離。實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖6所示。圖圖5-36圖5-35（1）實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到_____________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了___________________。（2）每次將B板向內(nèi)側平移距離，是為了__________________。（3）在圖5-36中繪出小球做平拋運動的軌跡。〖應用創(chuàng)新〗圖5-371.一個同學在《研究平拋物體的運動》實驗中，只畫出了如圖5-37所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離ΔS相等的三點A、B、C，量得ΔS=。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=，h2=圖5-37（1）物體拋