2022年《实验研究平抛运动》导学案.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5.3 试验:讨论平抛运动导学案【学习目标】 1、知道常见的几种猎取平抛运动轨迹的方法;2、把握判定平抛运动的轨迹是不是抛物线方法;3、会依据平抛运动的轨迹运算平抛物体的初速度;【重点难点】 由试验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度;【学法指导】 通读教材,懂得与之相关的基础学问,用红笔画出不懂的地方,完成学案和课后习题【学问链接】 1、平抛运动的定义:;2、条件:;3、特点:;【学习过程】一、试验原理平抛运动可以看作是两个分运动的和运动;一个水平方向的 _ ,其速度等于平抛物体运动的 _;另一个是竖直方向的
2、_ ,通过试验确定作平抛运动的小球运动时的如干不同位置, 然后描出运动轨迹,测出曲线上任一点的坐标,利用公式 _ 和_ 就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的速度 v0=_ . 三、试验器材:斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等 . 四、试验步骤 (1)案例一:利用平抛运动试验器(犹如 4-7-1 所示);留意事项:a/ 斜槽末端切线必需水平b/ 每次从同一位置无初速释放小球,以使小球每一次抛出后轨迹相同,每次图 4-7-1 描出的点在同一轨迹上c/ 安装试验装置时,要留意使轨道末端与图板相靠近,并保持它们的相对位置不变d/ 要用重垂线把图板校准到竖直 方向,使小球运
3、动靠近图板,又不接触图板e/ 坐标原点不是槽口末端点,应是球在槽口时,球心在图板上的水平投影点 O f/ 球的释放高度要适当,使其轨迹不至于太平也不至于太竖直,以减小测量误差g/ 运算初速度时,应选离 O点远 些的点、数据处理 1,摸索如何判定平抛运动的轨迹是不是抛物线;2、如何运算平抛物体的初速度?【例 1】在 “ 探究平抛运动的运动规律” 的试验中,可以描画出小球平抛运动的轨迹,试验简要步骤如下:A让小球多次从位置上滚下,登记小球遇到铅笔笔尖的一系列位置; 第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - B按图安装好器材,留意,登记平抛初位置O点和过 O点的竖直线;C取下白纸,
4、以O为原点,以竖直线为y 轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 完成上述步骤,将正确的答案填在横线上;上述试验步骤的合理次序是;拓展如图 4-7-3 所示是讨论平抛运动的试验装置简图,图 说明图 4-7-4 中的两条坐标轴是如何作出的; 说明判定槽口的切线是否水平的方法;4-7-4 是试验后白纸上的轨迹图; 试验过程中需要经多次释放小球才能描画出小球运动的轨迹,进行这一步骤时应留意什么?二、求平抛运动的初速度图 4
5、-7-3 B 【例 2】在“ 讨论平抛物体的运动” 的试验中,某同学只在竖直板面上登记了重锤线y 的方向,但遗忘了平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图4-7-5 所示;现在曲线上取A、B两点,量出它们到y 轴的距离,AA =x1,BB =x2,以及 AB的竖直距离h,用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多大?Ax1 A h Bx2 y 图 4-7-5课堂练习1在 “ 探究平抛物体运动的规律” 的试验中,小球做平抛运动的坐标原点位置应是(设小球半径为r )A斜槽口末端O点B斜槽口 O点正上方 r 处 C槽口 O点正前方 r 处 D小球位于槽末端时,球心在竖直木板上的水平投影点【解
6、析】由于在试验中描出的点都是球心经过的位置;因此,所描轨迹的初始位置也应是球心所经位置;【答案】 D 1. 在做 “ 探究平抛物体的运动” 试验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹;为 了能较精确地描画运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项前面的字母填在横线上: bdf ;(a)试验所用的斜槽要尽量的光滑,以减小摩擦(b)通过调剂使斜槽的末端保持水平(c)每次释放小球的位置必需相同(d)每次必需由静止释放小球细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师
7、归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -(e)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必需严格地等距离下降(f )小球运动时不应与木板上的白纸相碰撞(g)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线2. 在做 “ 探究平抛物体的运动” 试验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,以下器材中仍需要的是 CF A 游标卡尺 B秒表 C坐标纸 D天平 E弹簧秤 F重垂线【训练测试】1、一个同学在讨论平抛物体的运动试验中,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
8、1 = 0.1m ,h2 = 0.2m ,利用这些数据,可求得:( 1)物体抛出时的初速度为 m/s;( 2)物体经过 B 时竖直分速度为 m/s;( 3)抛出点在 A 点上方高度为 m 处;图 9 2、某同学做平抛运动试验时,在白纸上只画出了表示竖直向下方向的 Y 轴和平抛物体运动轨迹的后一部分,而且漏标了抛出点的位置,如下列图 .这位同学期望据此图能测出物体的初速度,请你给他出出想法:( 1) 简要说明据此图测定该物初速度的方法 _. ( 2) 需要增加的测量工具有 _. ( 3) 用测量出的物理量表示测量的结果:v 0=_ 3、如下列图,为一平抛物体运动的闪光照片示意图,照片与实际大小相
9、比缩小 10 倍.对比片中小球位置进行测量得:1 与 4 闪光点竖直距离为 1.5 cm,4 与 7 闪光点竖直距离为 2.5 cm,各闪光点之间水平距离均为 0.5 cm.就1小球抛出时的速度大小为多少 . 2验证小球抛出点是否在闪光点 1 处,如不在, 就抛出点距闪光点 1 的实际水平距离和竖直距离分别为多少 .空气阻力不计,g 10 m/s 2 4、如下列图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细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料
10、 - - - - - - - - - - - - - - -5cm,g=10m/s 2,那么:闪光频率为Hz;m/s;x 1和 x2,且 x 1=x 2=15 厘米 ,A 、小球运动的初速度的大小是小球经过B 点时的速度大小为m/s;5、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B 间和 B、C 间的竖直距离分别为 y1=15 厘米 , y2=25 厘米 ,如 g 取 10 米/秒 2,就小球 平抛的初速度为 米/秒;小球经过 B 点时的竖直分速度为 米/秒 . 6、某同学在做“ 讨论平抛物体运动” 的试验中,遗忘登记小球做平抛运动的起点位置 O,A 为物
11、体运动一段时间后的位置,依据图17 所示,求出物体做平抛运动的初速度为_ ;g 取 10 ms 2【参考答案】1、答: 2 1.5 2 分 0.0125 2、答:( l) 画出三条两两之间等距离( x)的与 Y 轴平行的竖线,分别与轨迹曲线交于 A、 B、C 三点,过这三点各作一条垂直于 Y 轴的线 .测量 A、B 之间的竖直距离 y1 和 A、C 之闻的竖直距离 y2,依据以上数据可算出初速 . ( 2) 刻度尺3xy 2g2y 123、解:1设 14 之间时间为T,竖直方向有: 2.5-1.5 10-2 10 mgT所以 T = 0.1 s 水平方向 :0.5 10-2 3 10 mv0T
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