2015~2016学年下学期物理必修二导学案编号:4使用时间:2.26编制 1-7§5、3实验:研究平抛运动 【学习目标】 1、知道常见的几种获取平抛运动轨迹的方法 2、掌握判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法; 3、会根据平抛运动的轨迹计算平抛物体的初速度; 【重点难点】 由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。 【知识链接】 1、平抛运动的定义: 2、条件 3、特点 【学习过程】一、常见的几种获取平抛运动轨迹的方法:阅读课本P14参考 案例,简要写出这三个 获得轨迹的办法,并且分组讨论其优缺点和可行性。 实验原理(以教科书“参考案例1”为案例) 物体的平抛运动可以看做是两个方向的分运动的合成。一个是水平方向的运 动,另一个是竖直方向的运动。 在竖直放置的木板上固定坐标纸,让小球做平抛运动,描出小
2015～2016 学年下学期物理必修二 导学案 编号：4 使用时间：2.26 编 制： - 1 -7 §5、3 实验：研究平抛运动 【学习目标】 1、知道常见的几种获取平抛运动轨迹的方法； 2、掌握判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法； 3、会根据平抛运动的轨迹计算平抛物体的初速度； 【重点难点】 由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。 【知识链接】 1、平抛运动的定义： ； 2、条件： ； 3、特点： ； 【学习过程】 一、常见的几种获取平抛运动轨迹的方法：阅读课本 P14 参考 案例，简要写出这三个 获得轨迹的办法，并且分组讨论其优缺点和可行性。 二、实验原理（以教科书“参考案例 1”为案例） 物体的平抛运动可以看做是两个方向的分运动的合成。一个是水平方向的 运 动，另一个是竖直方向的 运动。 在竖直放置的木板上固定坐标纸，让小球做平抛运动，描出小
球的运动轨迹;装置如图所示。选定斜槽末端球心所在的点为坐标 原点,初速度的方向为轴的正方向,以竖直向下为轴的正方 向建立直角坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标(xy),根据两 个分运动的特点,利用公式,求出小球的飞行时间。 再利用公式,求出小球的水平分速度,即为小球做平抛 运动的初速度,v0=(用x、y等量表示 、实验器材斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角 板、铅笔 四、实验步骤 1.安装斜槽轨道,使其末端保持水平;检查斜槽末端部分是否水平的 第五章新授课 听得懂会做题想明白讲清楚能命题-2-7一题多解一题多变多题一解 法
球的运动轨迹；装置如图所示。选定斜槽末端球心所在的点为坐标 原点，初速度的方向为 轴的正方向，以竖直向下为 轴的正方 向建立直角坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标（x,y ），根据两 个分运动的特点，利用公式 ，求出小球的飞行时间。 再利用公式 ，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛 运动的初速度，v 0= (用 x 、y 等量表示 。 三、实验器材 斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角 板、铅笔 等. 四、实验步骤 1. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平；检查斜槽末端部分是否水平的 方 第五章新授课 听得懂 会做题 想明白 讲清楚 能命题 - 2 -7 一题多解 一题多变 多题一解 法
2.固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平行, 坐标纸 方格横线呈水平方向;检验坐标纸是否竖直的方法:。 3.建立直角坐标系xoy:以小球做平抛运动的起点0为坐标原点,从坐标原点 0画出竖 直向下的y轴和水平向右的x轴。确定坐标原点O的方法是 4.让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下,由0点开始做平拋运动。先用眼 睛粗略地估计小球在某一ⅹ值处(如ⅹ=lcm或2cm等的y值,然后用铅笔尖指着 这个位置,让小 球从原释放处开始滚下,看是否与铅笔尖相碰,如此重复数次,较准确地确定 小球通过的 这个位置,并在坐标纸上记下这一点。 5.依次改变x值,用与(4同样的方法确定小球通过其他各点的位置。 6.取下坐标纸,用刻度尺过0点画出y轴和z轴[当第(3步未进行时],将(45 所描出的各点用平滑曲线连接起来,这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线 (所画曲线可不 通过个别偏差大的点,但必须保持曲线平滑,不允许出现凹陷处。 五、实验过程注意事项 (1)固定斜槽时,必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平,以使小球离 开斜槽后
2. 固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行， 坐标纸 方格横线呈水平方向；检验坐标纸是否竖直的方法： 。 3. 建立直角坐标系 xoy ：以小球做平抛运动的起点 0 为坐标原点，从坐标原点 0 画出竖 直向下的 y 轴和水平向右的 x 轴。确定坐标原点 O 的方法是： 4．让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由 0 点开始做平抛运动。先用眼 睛粗略地估计小球在某一 x 值处(如 x=1 cm或 2 cm等 的 y 值，然后用铅笔尖指着 这个位置，让小 球从原释放处开始滚下，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地确定 小球通过的 这个位置，并在坐标纸上记下这一点。 5．依次改变 x 值，用与(4 同样的方法确定小球通过其他各点的位置。 6．取下坐标纸，用刻度尺过 0 点画出 y 轴和 z 轴[当第(3 步未进行时]，将(4(5 中 所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线 (所画曲线可不 通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处 。 五、实验过程注意事项： （1）固定斜槽时，必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平，以使小球离 开斜槽后
做平抛运动。 (2木板必须处在竖直面内,与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,使小球的 动靠 近图纸但不接触。 3在斜槽上设定位卡板,使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止 开始滚 下,以保证重复实验时,小球做平抛运动的初速度相等。 (4应在斜槽上适当的高度处释放小球,使小球能以适当的水平速度抛出,其 运动轨 迹由图板左上角到右下角。这样可以充分利用坐标纸,减小测量误差。 5)由平抛运动方程求小球平抛的初速度时,应在平抛轨迹上选取离坐标原 点0较远 的点的坐标数据来进行计算,这样既便于测量又减小了误差 【例题】1、在做“探究平抛运动”实验时,让小球多次从同一高度释放,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 些操作步骤要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上ACE A、调节斜糟的末端保持水平 每次释放小球的位置必须不同 C、每次必须由静止释放小球
做平抛运动。 (2 木板必须处在竖直面内，与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，使小球的 运动靠 近图纸但不接触。 (3 在斜槽上设定位卡板，使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止 开始滚 下，以保证重复实验时，小球做平抛运动的初速度相等。 (4 应在斜槽上适当的高度处释放小球，使小球能以适当的水平速度抛出，其 运动轨 迹由图板左上角到右下角。这样可以充分利用坐标纸，减小测量误差。 （5）由平抛运动方程求小球平抛的初速度时，应在平抛轨迹上选取离坐标原 点 0 较远 的点的坐标数据来进行计算，这样既便于测量又减小了误差。 【例题】1、在做“探究平抛运动”实验时，让小球多次从同一高度释放，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 一些操作步骤要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 ACE A 、 调节斜糟的末端保持水平 B 、 每次释放小球的位置必须不同 C 、 每次必须由静止释放小球
D、记录小球位置用的木条(或凹糟)每次必须严格地等距离下降 2015~2016学年下学期物理必修二导学案编号:4使用时间:2.26编制 图9 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 六、数据处理 1、思考如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线; 2、如何计算平抛物体的初速度? 【例题】2、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图9所 示的一部 分曲线,于是他在曲线上取水平距离s△相等的三点A、B、C,量得s△ 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为hl=0.lm,h2=0.2m,利 用这些数据,可求得 (1)物体抛出时的初速度为2mS
D 、 记录小球位置用的木条（或凹糟）每次必须严格地等距离下降 2015～2016 学年下学期物理必修二 导学案 编号：4 使用时间：2.26 编 制： - 3 -7 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 六、数据处理 1、思考如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线； 2、如何计算平抛物体的初速度？ 【例题】2、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图 9 所 示的一部 分曲线，于是他在曲线上取水平距离 s ∆相等的三点 A 、B 、C ，量得 s ∆ = 0. 2m 。又量出它们之间的竖直距离分别为 h 1 = 0. 1m ，h 2 = 0. 2m ，利 用这些数据，可求得： （1）物体抛出时的初速度为 2 m/s；
(2)物体经过B时竖直分速度为15m/s (3)抛出点在A点上方高度为0.0125m处 七、误差分析 (1安装斜槽时,其末端切线不水平,造成小球并非做平抛运动,测量的数据 不准确。 口2建立直角坐标系时,误以斜槽末端端口位置为坐标原点(实际上应以末端端 口上的 小球球心位置为坐标原点。 3小球每次从槽上开始滚下的位置不相同,使得平抛初速度不相同。 (2014安徽卷21).(18分)I.图1是“研究平抛物体运动”的实验装置 图,通过描点画 出平抛小球的运动轨迹。 (1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有。 安装斜槽轨道,使其末端保持水平 b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放 d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接 第五章新授课
（2）物体经过 B 时竖直分速度为 1.5 m/s； （3）抛出点在 A 点上方高度为 0.0125 m处 七、误差分析 (1 安装斜槽时，其末端切线不水平，造成小球并非做平抛运动，测量的数据 不准确。 (2 建立直角坐标系时，误以斜槽末端端口位置为坐标原点(实际上应以末端端 口上的 小球球心位置为坐标原点 。 (3 小球每次从槽上开始滚下的位置不相同，使得平抛初速度不相同。 （2014 安徽卷 21）．（18 分）Ⅰ．图 1 是“研究平抛物体运动”的实验装置 图，通过描点画 出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 。 a ．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b ．每次小球释放的初始位置可以任意选择 c ．每次小球应从同一高度由静止释放 d ．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 第五章新授课
听得懂会做题想明白讲清楚能命题-4-7一题多解一题多变多题一解
听得懂 会做题 想明白 讲清楚 能命题 - 4 -7 一题多解 一题多变 多题一解
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐 标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中 图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的 (3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,为平抛的起点,在 轨迹上任取三点,测得两点竖直坐标为50cm、为45.0cm,A、B两点水平间 距为400cm。则平抛小球的初速度为m,若点的竖直坐标为600cm,则小球 在C点的速度为ms(结果保留两位有效数字,g 取 【答案】(1)a、c;(2)c(3)2.0;4.0 (2012四川卷).22(17分) (1某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。 质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度,M为A 球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性 金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球 自由下落。A球落到地面N点处,B球落到地面P点处。 测得mA=0.04kg,mB=0.05kg,B球距地面的高度是 1225m,M、N点间的距离为1500m,则B球落到
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点 O 为坐 标原点，测量它们的水平坐标 x 和竖直坐标 y ，图 2 中 图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的 是 。 （3）图 3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹， 为平抛的起点，在 轨迹上任取三点 ，测得 两点竖直坐标 为 5.0 cm 、 为 45.0 cm ，A 、B 两点水平间 距 为 40.0 cm。则平抛小球的初速度 为 m/s，若 点的竖直坐标 为 60.0 cm，则小球 在 C 点的速度 为 m/s（结果保留两位有效数字，g 取 ）。 【答案】（1）a 、c ；（2）c （3）2.0；4.0 （2012 四川卷）．22（17 分） (1 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。 质量分别为 m A 和 m B 的 A 、B 小球处于同一高度，M 为 A 球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性 金属片，使 A 球沿水平方向飞出，同时松开 B 球，B 球 自由下落。A 球落到地面 N 点处，B 球落到地面 P 点处。 测得 m A =0.04 kg ，m B =0.05kg，B 球距地面的高度是 1.225m ，M 、N 点间的距离为 1.500m ，则 B 球落到 P 点
2015~2016学年下学期物理必修二导学案编号:4使用时间:2.26编制 -7的时间是s,A球落地时的动能是J。(忽略空气阻力,g取 【答案】:(1)0.50.66 【跟踪训练】 1、下面是做“研究平抛物体的运动”实验步骤: A.将钢球从斜槽上的某点释放,它离开斜槽后在空间做平抛 运动,在小球轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使小球恰 好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记 下一个点 B.以斜槽末端作为平抛运动的起点o,在白纸上标出o的位 C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线oy垂直的水平线ox 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。由于测定各个点时存在误差,所画的曲线可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
2015～2016 学年下学期物理必修二 导学案 编号：4 使用时间：2.26 编 制： - 5 -7 的时间是____s，A 球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力，g 取 9.8m/s2） 【答案】：（1）0.5 0.66 【跟踪训练】 1、下面是做“研究平抛物体的运动”实验步骤: A. 将钢球从斜槽上的某点释放，它离开斜槽后在空间做平抛 运动，在小球轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使小球恰 好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记 下一个点； B. 以斜槽末端作为平抛运动的起点 o ，在白纸上标出 o 的位 置； C. 取下白纸，在纸上画一条与竖直线 o y 垂直的水平线 o x ； 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。由于测定各个点时存在误差，所画的曲线可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的方法测定平抛轨迹上的其他点 F在曲线上取5-6个点(不必是步骤A测出的点)。用尺测出每个点的坐标 值x、y,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.靠目测在纸上画出过o点向下的竖直线oy 将白纸用图钉订在竖直的木板上,在木板的左上角固定斜槽 (1)以上实验步骤中有错误或不足,需要修改的是 (2)以上实验步骤按正确的顺序排列是 解析:(1步骤B中应将小球处于斜槽末端时球心位置作为平拋运动的起点及 坐标原点;步骤E中从相同位置释放小球;步骤G中利用重锤线画出竖直线Oy (2HBGAECDF 2、如图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长 均为5cm,g=10ms2,那么 (1)闪光频率为Hz (2)小球运动中水平分速度的大小是ms; (3)小球经过B点时的速度大小为m/s,方向 101.525,与竖直方向成37° 第五章新授课3、下图是小球平抛运动轨迹中的三点测得A、B间和B、C间 的水平距离分别为x1和x2,且x1=x2=15厘米A、B间和B、C间的竖直距离分别
E. 从斜槽上不同点释放小球，用步骤 A 的方法测定平抛轨迹上的其他点； F. 在曲线上取 5～6 个点（不必是步骤 A 测出的点）。用尺测出每个点的坐标 值 x 、y ，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. 靠目测在纸上画出过 o 点向下的竖直线 oy ； H. 将白纸用图钉订在竖直的木板上，在木板的左上角固定斜槽。 （1）以上实验步骤中有错误或不足，需要修改的是_______________。 （2）以上实验步骤按正确的顺序排列是_________________。 解析：(1 步骤 B 中应将小球处于斜槽末端时球心位置作为平抛运动的起点及 坐标原点；步骤 E 中从相同位置释放小球；步骤 G 中利用重锤线画出竖直线 Oy. (2HBGAECDF 2、如图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长 均为 5cm ，g=10m/s2，那么： ⑴闪光频率为 Hz ； ⑵小球运动中水平分速度的大小是 m/s； ⑶小球经过 B 点时的速度大小为 m/s，方向______。 10 1.5 2.5，与竖直方向成 37˚ 第五章新授课 3、下图是小球平抛运动轨迹中的三点,测得 A、B 间和 B、C 间 的水平距离分别为 x1 和 x2,且 x1=x2=15 厘米,A、B 间和 B、C 间的竖直距离分别