实验：探究平抛运动的特点 导学案--高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

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1、 5.3 实验：探究平抛运动的特点【学习目标】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。【学习重点】1用实验的方法描出平抛运动的轨迹。2根据平抛运动的轨迹求其初速度。【学习难点】用实验的方法描出平抛运动的轨迹。【学习过程】一、知识回顾1平抛运动的性质是什么？2平抛运动的处理方法是什么？二、自主学习、合作探究（一）确定平抛运动的轨迹利用平抛实验仪的实验中得到较准确的轨迹，请思考下列问题：1如何检验斜槽末端部分是否水平和木板面是否竖直？2如何保证每次实验v0相同？3小球平抛的抛出点在哪？如何确定？4实验结果与斜面轨道不光滑有关吗？为什么？5

2、根据得到的实验轨迹点，如何描绘平抛运动的轨迹？6实验需要哪些器材或仪器？（二）如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？说明方法：（三）计算平抛运动的初速度（1）平抛轨迹完整（即含有抛出点）（2）平抛轨迹残缺（即无抛出点）（3）实验数据处理，画出实验记录表，写出实验数据处理的方法。方法一：方法二：（四）误差分析1仪器安装时，_会造成系统误差。2描点不准确，_会造成偶然误差。（五）注意事项1实验中必须调整斜槽末端的切线_。2方木板必须处于_，固定时要用_检查坐标纸竖线是否竖直。3小球每次必须从斜槽上_位置滚下。4坐标原点不是槽口的端点，应是_。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

3、坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。6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。【巩固练习】1三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图（1）所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，观察到的现象应是_，这说明_；（2）乙同学采用如图（2）所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出

4、口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是_。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_。（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每_s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为_m/s（g取10m/s2）。2（1）如图所示是用频闪照相研究平抛运动时拍下的两小球同时开始运动的照片。无初速释放，水平抛出。通过观察发现，尽管两个小球在水平方向上的运动不同，但是它们在竖直方

5、向上总是处在同一高度。该实验现象说明了球开始运动后_；A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是匀速直线运动D竖直方向的分运动是自由落体运动（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为。如果取，那么：闪光频率是_；小球运动中水平分速度的大小是_m/s；到达处时速度的大小是_m/s。3小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图所示，图中每小格边长为1.09cm，闪光的频率为每秒30次，由图可知，小球在水平方向做_运动，水平初速度是_m/s；竖直方向的加速度是_m/s2，故在竖直方向做的是_运动。4如图所示，在“实验：研究平抛

6、运动”中：（1）为准确确定坐标轴，还需要的器材是_；A弹簧测力计B铅垂线C打点计时器D天平（2）实验中，下列说法正确的是_；A小球每次从斜槽上不相同的位置自由滚下B斜槽轨道必须光滑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（3）在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点，已知相邻两点的时间间隔相等，并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图像，g取10m/s2。据图像求出相邻两点的时间间隔为_s；据图像求出物体平抛运动的初速度大小为_m/s；物体运动到B点时的速度大小为_m/s。（结果可

7、含根号）5(1)如图所示是研究平抛物体运动的演示实验装置。实验时，先用弹簧片C将B球紧压在DE间并与A球保持在同一水平面上，用小锤F击打弹簧片C，A球被水平抛出，同时B球自由下落。实验几次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，我们听到A、B两球总是同时落地，这个实验_。A说明A、B两球落地时的速度相同B说明A、B两球在水平方向运动是做匀速直线运动C说明平抛运动是自由落体和匀速直线运动的合运动D说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(2)如图所示是某学生在做“研究平抛物体运动”的实验时记录小球运动的轨迹，x轴为水平方向，y轴为竖直方向。O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点。则物体从O点运动到

8、P点的时间为_s；物体的初速度为_；（结果保留2位有效数字）该平抛运动的轨迹方程为_。（g取）6某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示（1）该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是( )。A测定平抛小球的质量B确保斜槽光滑C确保斜槽末端水平D测定斜槽顶端到桌面的高度（2）图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为，、是照片中小球的三个位置，（取），那么：照相机拍摄时每_s曝光一次；小球做平抛运动的初速度的大小为_m/s。7物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，它的理论结构以数学为工作语言，以实验为检验理论正确性的唯一标准。作为自然

9、科学的带头学科，物理学的研究运用了许许多多重要的思想方法。(1)万丈高楼起于平地，高端实验也是方法为先。请回答下列三幅图片对应的三个物理实验所用到的思想方法，可供选择的选项有：A外推法B对比实验法C微小放大法D等效替代法E控制变量法探究加速度与力、质量的关系_；探究力的合成的方法_；研究平抛运动的竖直分运动_。(2)科学的实验结论，重在实验数据的获取与科学分析，而测量数据难免有误差，请结合用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，判断下列选项正确的有_。A测量各相邻计数点间的距离，应该用最小刻度为毫米的长尺的零刻度对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到各相邻计数点间距

10、离的数值B逐次测出各相邻计数点间的距离，这样便于记录C要减小系统误差就得多次测量取平均值D实验测量时，绝对误差大，相对误差不一定大8图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出做平抛运动的小球的运动轨迹。（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每次释放小球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（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图中图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是_。A B C D（3）如图是某同学根据实验画出的平

11、抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B、C三点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm、y3为60.0cm，A、B两点水平间距x为40.0cm，则小球在C点的速度vC为_m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。9在“探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。（1）第一组采用了图甲所示的装置，实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。他观察到的现象是：小球A、B_（填“同时”或“不同时”）落地；让A、B球恢复初始状态，高度不变，用较大的力敲击弹性金属片。则_；A小球A的运动时

12、间变长B小球A的运动时间不变C小球A、B不同时落地D小球A、B仍同时落地上述实验现象_。A不能说明小球A在水平方向的运动特点B说明小球A在水平方向做匀速直线运动C说明小球A与B在竖直方向运动特点相同D说明小球A在竖直方向做自由落体运动（2）第二组采用了图乙所示的装置，实验操作是：让小球多次沿同一轨道运动，描绘出小球平抛运动的轨迹。下列操作正确的是_。A必须调整斜槽，使其末端水平B小球运动时挡板及白纸应保持竖直C每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球D小球在运动过程中与白纸间有摩擦不影响实验结论描出小球平抛运动的轨迹如图所示，O为抛出点，A、B为轨迹上的两点，、竖直方向高度分别为、，按照自由落体规律，若_，则、段时间间隔相等；在误差允许的范围内，若_，则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。试卷第11页，共11页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1 两球同时落地 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 P、Q二球相碰 平抛运动在水平方向上是匀速运动 0.1 22 D 10 1.5 2.53 匀速直线 0.327 9.81 自由落体4 B C 0.1 2 5 D 0.2 2.0 6 C 7 E D B AD8 AC C 4.09 同时 BD ACD ABC 13 1112 / 12