2019-2020年高一物理《曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)5》學(xué)案.doc

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2019-2020年高一物理《曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)5》學(xué)案 一、案例一： 　[實(shí)驗(yàn)器材]、斜槽，豎直固定在鐵架臺(tái)上的木板，白紙，圖釘，小球，有孔的卡片，刻度尺，重錘線(xiàn)。 　[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處，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：用懸掛在槽口的重錘線(xiàn)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。然后把重錘線(xiàn)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(guò)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影點(diǎn)O，O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)。 4．描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過(guò)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(guò)孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。保證小球每次從槽上開(kāi)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(xiàn)把這些位置連接起來(lái)即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 （閱讀課本P14參考案例一）回答問(wèn)題 1．如何保證每次實(shí)驗(yàn)v0相同？ 2．小球平拋的拋出點(diǎn)在哪？如何確定？（坐標(biāo)原點(diǎn)的確定） 3．實(shí)驗(yàn)中與斜面軌道不光滑有關(guān)嗎？為什么？ 4、做實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么斜槽末端要保持沿切線(xiàn)方向水平？ 5．根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)軌跡點(diǎn)，如何描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡？ B A S H 例1、（P15問(wèn)題與練習(xí)1） 例2、如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下，離開(kāi)軌道末端（末端水平）時(shí)撞開(kāi)接觸開(kāi)關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落，改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了A球在離開(kāi)軌道后（　 ?。? A．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) D．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) v0 v0 1 2 例3、某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)傾斜滑道固定在同一豎直平面內(nèi)，最下端水平，滑道2與光滑水平板吻接。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止開(kāi)始同時(shí)釋放，則他將觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，這說(shuō)明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5、數(shù)據(jù)處理 1、判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線(xiàn)（P13） 1）、為什么圖中水平方向??？不滿(mǎn)足這個(gè)關(guān)系行不行？ 2）、如何判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線(xiàn)？ 2、計(jì)算平拋物體的初速度： （1）測(cè)量初速度時(shí)需要測(cè)量的物理量有哪些？ （2）如何推導(dǎo)平拋初速度的表達(dá)式？ 3、利用所繪的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡還能進(jìn)行以下研究 1）、已知平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)坐標(biāo) 例4. 一個(gè)學(xué)生在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在白紙上畫(huà)出與初速度方向平行的軸，忘了畫(huà)坐標(biāo)原點(diǎn)O和軸，并且他只畫(huà)出了中間一部分軌跡，如圖所示，如何只用一把刻度尺計(jì)算出小球的初速度？ 解析：（1）在x軸上取等間距的三點(diǎn)、、，過(guò)此三點(diǎn)作x軸的垂線(xiàn)分別交于曲線(xiàn)上a、b、c三點(diǎn)，如圖所示。 （2）過(guò)左側(cè)任一點(diǎn)O作x軸的垂線(xiàn)建立y軸。 （3）過(guò)a、b、c三點(diǎn)作x軸的平行線(xiàn)分別交y軸于、、三點(diǎn)。 （4）用刻度尺量出和及的長(zhǎng)度 （5）因?yàn)榧? 所以，小球的初速度 2）、已知一段軌跡和拋出點(diǎn)開(kāi)始時(shí)的水平方向或豎直方向，用刻度尺可求出初速度 例5. 一個(gè)同學(xué)做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，只在紙上記下了重垂線(xiàn)y的方向，忘記在紙上記下斜槽末端位置，并只在坐標(biāo)上描出如圖所示曲線(xiàn)．現(xiàn)在我們可以在曲線(xiàn)上取A、B兩點(diǎn)，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)的距離，以及AB的豎直距離h，從而求出小球拋出時(shí)的初速度為（B） A. B. C. D. 二、案例一的變式： 1、（P15問(wèn)題與練習(xí)1）說(shuō)明這種方法與案例一的區(qū)別。 2、例6、在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中， 為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖實(shí)－6所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C.若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離均為x＝10.00 cm.A、B間距離y1＝4.78 cm，B、C間距離y2＝14.58 cm.(g取9.80 m/s2) (1)根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量求得小球初速度為v0＝________(用題中所給字母表示)． (2)小球初速度的測(cè)量值為_(kāi)_______ m/s. 答案：(1)x　(2)1.0 三、案例二（閱讀課本P14參考案例二） 1、其中一根為什么彎成水平？ 2、說(shuō)明插入另一直細(xì)管的作用？ 四、案例三（閱讀課本P14參考案例三） 1、每秒拍攝十幾幀是什么意思？ 2、進(jìn)一步體會(huì)將靜態(tài)圖片進(jìn)行“疊加”的方法 例7、（P15問(wèn)題與練習(xí)3） 例8、在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，可以選用下列各種裝置圖，以下操作合理的是 （ BD ） A．選用裝置圖1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地 裝置1 裝置2 裝置3 B．選用裝置圖2要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面 C．選用裝置圖3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球 D．除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡 五、其它方法 例9、試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的原理測(cè)量彈丸射出時(shí)的初速度．提供的實(shí)驗(yàn)器材有：彈射器（含彈丸，如圖所示）、鐵架臺(tái)、米尺， ①畫(huà)出實(shí)驗(yàn)示意圖． ②在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意： ． ③實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量有： （并在示意圖中用字母標(biāo)出）． ④由于彈射器每次射出的彈丸的初速度不可能完全相等，故在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是： ． ⑤計(jì)算公式： ． 解析：①實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示． ②彈射器必須保持水平，以保證彈丸的初速度沿水平方向 ③彈丸下降的高度y和水平射程x ④在不改變高度y的條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量水平射程x，得出水平射程x的平均值以減小誤差． ⑤由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：代入得 例10、子彈從槍口射出，在子彈飛行的途中，有兩塊相互平行的豎直擋板A、B(如圖所示)，A板距槍口的水平距離為s1，兩板相距s2，子彈穿過(guò)兩板先后留下彈孔C和D，C、D兩點(diǎn)之間的高度差為h，不計(jì)擋板厚度及阻力．求子彈的初速度v0. 解析：設(shè)子彈從射出至運(yùn)動(dòng)到A板經(jīng)歷時(shí)間為t1，從A板運(yùn)動(dòng)到B板經(jīng)歷時(shí)間為t2，由于子彈在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故可得s1＝v0t1 ①s2＝v0t2 ② 豎直方向，子彈做自由落體運(yùn)動(dòng)，故可得hOC＝gt12，hOD＝g(t1＋t2)2 h＝hOD－h(huán)OC＝g(t1＋t2)2－gt12 ③ 聯(lián)立①②③可解得v0＝ .