遼寧省沈陽市二十一中高中物理 實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修

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1、 遼寧省沈陽市二十一中高中物理 實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2 【使用說明】 1、認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容，按層次完成自學(xué)部分； 2、通過自學(xué)初步完成探究部分，標(biāo)好疑點(diǎn)，以備展示、討論。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、用實(shí)驗(yàn)方法描繪出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。 2、判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是否為拋物線。 3、計(jì)算平拋物體的初速度。 4、體驗(yàn)合作探究學(xué)習(xí)的過程。 【自主學(xué)習(xí)】 閱讀教材5-3《實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)》內(nèi)容，完成自主學(xué)習(xí)部分。 一、判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線 O x A1 A2 A3 A4 M3 M2 M1 M4 y3 y2 y1 y 如圖所示的某

2、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，欲判斷其軌跡是否為拋物線，只要從軌跡上任意取若干個(gè)點(diǎn)分別代入y=ax2，求得a為某一定值，即可驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線。 在x軸上作出等距離的幾個(gè)點(diǎn)A1、A2、A3…把線段OA1的長度記為l,那么OA2=2l、OA3=3l…由A1、A2、A3…向下作垂線，垂線與拋體軌跡的交點(diǎn)記為M1、M2、M3…如果軌跡的確是一條拋物線，那么M1、M2、M3…各點(diǎn)的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)間的關(guān)系應(yīng)該具有y=ax2的形式（a是一個(gè)待定的常量）。 其中OA1=l、OA2=2l、OA3=3l…這樣做的目的是使y2= y1，y3= y1…這樣代入y=ax2，可以方便求出

3、a。 二、計(jì)算平拋物體的初速度 在后面案例介紹的幾種方法中，如果要求不太高，可以忽略空氣阻力的作用。這樣，拋體在豎直方向上只受到重力的作用，因此它的加速度是常量，等于 。它的y坐標(biāo)的變化符合勻加速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：y= 。于是，測(cè)量某點(diǎn)的下落距離，例如在M3點(diǎn)的下落距離y3(圖5-10)，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)就可以算出拋體下落到這點(diǎn)所用的時(shí)間t3。為了得到拋體的初速度，還需測(cè)量 。計(jì)算的表達(dá)式為 。 【自主探究】無☆全體都做、☆B級(jí)可做、☆☆A(yù)級(jí)可做。有簡單步驟， 1 / 3 問題部分作出標(biāo)記。 一、實(shí)驗(yàn)原理（以教科書“參考案例1”為

4、案例） 物體的平拋運(yùn)動(dòng)可以看做是兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)的合成。一個(gè)是水平方向的 運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的 運(yùn)動(dòng)。 在豎直放置的木板上固定坐標(biāo)紙，讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)，描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡；裝置如圖所示。選定斜槽末端球心所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度的方向?yàn)? 軸的正方向，以豎直向下為 軸的正方向建立直角坐標(biāo)系，測(cè)出軌跡曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（x,y），根據(jù)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，利用公式 ，求出小球的飛行時(shí)間。再利用公式 ，求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，v0= (用x、y等量表示)。 二、實(shí)驗(yàn)

5、器材 斜槽、豎直固定在鐵架臺(tái)上的木板、白紙、圖釘、 ，有空的卡片、 ，鉛垂線。 三、實(shí)驗(yàn)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，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調(diào)好。 （2）調(diào)整木板 用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行，然后把鉛垂線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。 （3）確定坐標(biāo)原點(diǎn)O 把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在圖板上的水平投

6、影點(diǎn)O，O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)。 （4）描繪運(yùn)動(dòng)軌跡 讓小球從斜槽上的定位器處釋放，觀察小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，并在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡垂直，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，然后用鉛筆在卡片缺口上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置，保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置，取下白紙用平滑的曲線把這些位置連接起來記即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 （5）計(jì)算初速度 以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸（過O點(diǎn)作y軸的垂線），并在曲線上選取A、B、C、

7、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn)，用刻度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)x和y，利用公式x=v0t和計(jì)算出小球的初速度v0，最后計(jì)算出v0的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。 【合作探究】小組探究，統(tǒng)一答案，進(jìn)行分組展示?！顬閷W(xué)科負(fù)責(zé)人展示。 1、如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果g取10m/s2,那么： A B C （1）閃光頻率是______Hz。 （2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是______m/s。 （3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度大小是______m/s。 【課后小結(jié)】 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！