5.3 实验：研究平抛运动 学案 word版含答案

§5、3实验：研究平抛运动 【学习目标】 1、知道常见的几种获取平抛运动轨迹的方法； 2、掌握判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法； 3、会根据平抛运动的轨迹计算平抛物体的初速度； 【重点难点】 由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。 【知识链接】 1、平抛运动的定义： ； 2、条件： ； 3、特点： ； 【学习过程】 一、常见的几种获取平抛运动轨迹的方法：阅读课本P14参考案例，简要写出这三个获得轨迹的办法，并且分组讨论其优缺点和可行性。 二、实验原理（以教科书“参考案例1”为案例） 物体的平抛运动可以看做是两个方向的分运动的合成。一个是水平方向的 运动，另一个是竖直方向的 运动。 在竖直放置的木板上固定坐标纸，让小球做平抛运动，描出小球的运动轨迹；装置如图所示。选定斜槽末端球心所在的点为坐标原点，初速度的方向为 轴的正方向，以竖直向下为 轴的正方向建立直角坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标（x,y），根据两个分运动的特点，利用公式 ，求出小球的飞行时间。再利用公式 ，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度，v0= (用x、y等量表示)。 三、实验器材 斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等. 四、实验步骤 1.安装斜槽轨道，使其末端保持水平；检查斜槽末端部分是否水平的方法 。 2.固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；检验坐标纸是否竖直的方法： 。 3.建立直角坐标系xoy：以小球做平抛运动的起点0为坐标原点，从坐标原点0画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。确定坐标原点O的方法是： 4．让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由0点开始做平抛运动。先用眼睛粗略地估计小球在某一x值处(如x=1 cm或2 cm等)的y值，然后用铅笔尖指着这个位置，让小球从原释放处开始滚下，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地确定小球通过的这个位置，并在坐标纸上记下这一点。 5．依次改变x值，用与(4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置。 6．取下坐标纸，用刻度尺过0点画出y轴和z轴[当第(3)步未进行时]，将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处)。 五、实验过程注意事项： （1）固定斜槽时，必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平，以使小球离开斜槽后做平抛运动。 (2)木板必须处在竖直面内，与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，使小球的运动靠近图纸但不接触。 (3)在斜槽上设定位卡板，使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止开始滚下，以保证重复实验时，小球做平抛运动的初速度相等。 (4)应在斜槽上适当的高度处释放小球，使小球能以适当的水平速度抛出，其运动轨迹由图板左上角到右下角。这样可以充分利用坐标纸，减小测量误差。 （5）由平抛运动方程求小球平抛的初速度时，应在平抛轨迹上选取离坐标原点0较远的点的坐标数据来进行计算，这样既便于测量又减小了误差。 【例题】1、在做“探究平抛运动”实验时，让小球多次从同一高度释放，沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作步骤要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 ACE A、 调节斜糟的末端保持水平 B、 每次释放小球的位置必须不同 C、 每次必须由静止释放小球 D、 记录小球位置用的木条（或凹糟）每次必须严格地等距离下降 E、 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 F、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 六、数据处理 1、思考如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线； 2、如何计算平抛物体的初速度？ ... ...