遼寧省沈陽市二十一中高中物理 實驗研究平拋運動導(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 實驗研究平拋運動導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2 【使用說明】 1、認真閱讀教材內(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，標好疑點，以備展示、討論。 【學(xué)習(xí)目標】 1、用實驗方法描繪出平拋物體的運動軌跡。 2、判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線。 3、計算平拋物體的初速度。 4、體驗合作探究學(xué)習(xí)的過程。 【自主學(xué)習(xí)】 閱讀教材5-3《實驗：研究平拋運動》內(nèi)容，完成自主學(xué)習(xí)部分。 一、判斷平拋運動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、物體做平拋運動的軌跡，欲判斷其軌跡是否為拋物線，只要從軌跡上任意取若干個點分別代入y=ax2，求得a為某一定值，即可驗證平拋運動的軌跡為拋物線。 在x軸上作出等距離的幾個點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記為M1、M2、M3…如果軌跡的確是一條拋物線，那么M1、M2、M3…各點的y坐標與x坐標間的關(guān)系應(yīng)該具有y=ax2的形式（a是一個待定的常量）。 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坐標的變化符合勻加速運動的規(guī)律：y= 。于是，測量某點的下落距離，例如在M3點的下落距離y3(圖5-10)，根據(jù)這個數(shù)據(jù)就可以算出拋體下落到這點所用的時間t3。為了得到拋體的初速度，還需測量 。計算的表達式為 。 【自主探究】無☆全體都做、☆B級可做、☆☆A(yù)級可做。有簡單步驟， 1 / 3 問題部分作出標記。 一、實驗原理（以教科書“參考案例1”為

4、案例） 物體的平拋運動可以看做是兩個方向的分運動的合成。一個是水平方向的 運動，另一個是豎直方向的 運動。 在豎直放置的木板上固定坐標紙，讓小球做平拋運動，描出小球的運動軌跡；裝置如圖所示。選定斜槽末端球心所在的點為坐標原點，初速度的方向為 軸的正方向，以豎直向下為 軸的正方向建立直角坐標系，測出軌跡曲線上某一點的坐標（x,y），根據(jù)兩個分運動的特點，利用公式 ，求出小球的飛行時間。再利用公式 ，求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運動的初速度，v0= (用x、y等量表示)。 二、實驗

5、器材 斜槽、豎直固定在鐵架臺上的木板、白紙、圖釘、 ，有空的卡片、 ，鉛垂線。 三、實驗步驟 （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)實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。 （3）確定坐標原點O 把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在圖板上的水平投

6、影點O，O點即為坐標原點。 （4）描繪運動軌跡 讓小球從斜槽上的定位器處釋放，觀察小球的運動軌跡，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動軌跡垂直，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個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應(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動的軌跡。 （5）計算初速度 以O(shè)點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸（過O點作y軸的垂線），并在曲線上選取A、B、C、

7、D、E、F六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標x和y，利用公式x=v0t和計算出小球的初速度v0，最后計算出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，進行分組展示。☆為學(xué)科負責(zé)人展示。 1、如圖所示為一小球做平拋運動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）小球運動中水平分速度的大小是______m/s。 （3）小球經(jīng)過B點時速度大小是______m/s。 【課后小結(jié)】 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！