广东省开平市高中物理 第五章 曲线运动 5.3 研究平抛运动导学案(无答案)新人教版必修2
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5.3 实验:研究平抛运动
班级:姓名:组号
【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。
【学法指导】
通读教材,理解与之相关的基础知识,用红笔画出不懂的地方,完成学案和课后习题。
【学习过程】
一、实验原理
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,通过实验确定作平抛运动的小球运动时的若干不同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线上任一点的坐标,利用公式和y= 就可求出小球的水平分速度,即平抛物体
的速度v
0= x
g
2y
.
二、实验器材:斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、重锤线、直尺、三角板、铅笔等.
三、实验步骤
⑴安装、调整斜槽
将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图1所示。
⑵调整木板,确定坐标原点
用图钉将坐标纸固定于竖直木板左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹虽在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的水平投影点O,O点即为坐标原点;利用重垂线画过坐标原点的竖直线,作为y轴。
⑶描点
将小球从斜槽上某一位置由静止滚下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定平抛运动小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在确定位置附近用铅笔描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。
同理,确定轨迹上其他各点的位置。
⑷描绘出平抛运动的轨迹
取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连结起来,即得到小球做平抛运动的轨迹。
⑸计算平抛运动的初速度
①在确定坐标原点为抛出点的情况下,在轨迹曲线上任取几点(如A、B、C、D);
②用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x和y;
③据平抛运动水平方向是匀速直线运动x=_________及竖直方向是自由落体运
动
y=________,就可以求得小球的初速度v
0=x
g
2y
,即为小球做平抛运动的初速度。
最后计算小球的初速度v
的平均值
【自我检测】
1.如图所示,在研究平抛物体的运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,
每个小方格的边长L=1.25 cm。
若小球在平抛运动途中的几个位置为图中的a、b、
=____ _____ (用L和g表示),
c、d几点,则小球平抛的初速度的计算式为v
其值是____ _,小球在b点的速率是___ ___。
(取g=9.8 m/s2)
2.在做“研究平抛运动”实验时,(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,
下列器材中还需要的是___ _ ___.
A.游标卡尺B.秒表
C.坐标纸D.天平
E.弹簧秤F.重垂线
3. “研究平抛运动”实验中,下列说法正确的是_______.
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来4. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简
要步骤如下:
A.让小球多次从_ 位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置.
B.安装器材时应注
意,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸,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.
⑴完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
⑵上述实验步骤的合理顺序是。
5.在用斜槽轨道做“研究平抛运动的规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能够较准确地描出其运动轨迹,下面列出了
一些操作要求,其中正确的是( )
A.通过调节斜槽使其末端切线水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触。