新人教版必修2高中物理实验研究平抛运动导学案
5.3 实验:探究平抛运动的特点—人教版(2019) 高中物理必修第二册学案
高一必修二物理导学案课题:5.3实验:探究平抛运动的特点一、学习目标1.初步了解什么是平抛运动及探究平抛运动的实验原理,并会测量平抛运动的初速度。
2.能够通过对运动数据的处理获取初速度,会分析产生实验误差的原因。
3.通过实验的设计和数据的处理,提升科学推论与论证的能力。
二、阅读课本实验目的:1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
实验器材:斜槽,_______________,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的卡片,刻度尺,重垂线实验原理:.实验的基本思想——___________。
(1)用卡位法描点并绘制小球平抛运动的轨迹。
(2)建立坐标系,测出轨迹上某点的坐标x、y, 据x=___,y=______得初速度v0=______。
实验步骤:1.安装实验器材:(1)将带有斜槽的平抛运动实验器置于桌面上,装好平抛轨道,调整斜槽末端切线水平;然后,调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置如图所示。
(2)给描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上。
2.建立坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(斜槽末端)时球心所在描迹记录纸的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出过坐标原点水平向右的直线,作为x轴。
3.确定小球的位置:(1)把接球挡板拉到最上方一格的位置。
(2)将定位板定在某一位置固定好,小球紧靠定位板由静止释放,小球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。
(3)下落的小球打在向记录面板倾斜的接球挡板上,同时在记录面板上留下一个印迹点。
(4)再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的小球下落时的一系列印迹点。
4.描点得轨迹:取下描迹记录纸,将描迹记录纸记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球做平抛运动的轨迹。
高中物理:5.3《抛体运动的规律》教案(新人教版必修2)
第三节抛体运动的规律三维目标:(一)知识与技能1、理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g。
2、掌握抛体运动的位置与速度的关系。
(二)过程与方法1、掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题。
2、通过例题分析再次体会平抛运动的规律。
(三)情感、态度与价值观1、有参与实验总结规律的热情,从而能更方便的解决实际问题。
2、通过实践,巩固自己所学知识。
教学重点分析归纳抛体运动的规律教学难点应用数学知识分析归纳抛体运动的规律教学方法教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果教学工具投影仪等多媒体教学设备教学过程(一)引入新课上节课已经实验探究了平抛运动的特点,本节我们将从理论上对抛体运动的规律进行研究。
(二)进行新课1、抛体的位置教师活动:引导学生阅读教材,独立推导抛体运动的位置坐标。
为了便于研究,推导时考虑以下问题:1、应该沿什么方向建立坐标系?2、应以哪个位置作为坐标原点?学生活动:在练习本上建立平面直角坐标系,推导t时刻小球在水平方向和竖直方向上的位置坐标x、y.为了研究问题的方便,应该沿水平向右和竖直向下建立坐标系,并取小球刚被水平抛出的瞬间作为坐标原点。
教师活动:巡回指导,掌握学生的推导过程。
投影学生的推导过程,引导学生分析、点评。
点评:通过学生推导分析,提高学生分析解决问题的能力。
通过推导,体会成功的喜悦。
为进一步研究轨迹方程做好准备。
教师活动:投影例1,讨论以速度v水平抛出的物体的运动轨迹。
引导学生独立思考,独立寻找求解轨迹的方法。
学生活动:在练习本上建立平面直角坐标系,利用上面推导出的位置坐标x、y的表达式,消去时间t,得到轨迹方程,即x与y的关系式。
点评:培养学生运用数学知识分析解决物理问题的能力。
教师活动:巡回指导,掌握学生的推导过程。
投影学生的推导过程,引导学生分析、点评。
从轨迹方程可以看出,其轨迹为抛物线。
提出问题:如果将物体斜向上或斜向下抛出,物体的运动轨迹是怎样的呢?引导学生阅读教材有关内容,就“说一说”栏目中的问题进行讨论。
新人教版必修2高中物理平抛运动学案
高中物理平抛运动学案新人教版必修2【使用说明】1、认真阅读教材内容,按层次完成自学部分;2、通过自学初步完成探究部分,标好疑点,以备展示、讨论。
【学习目标】1、进一步理解平抛运动的规律并会用平抛运动规律解答有关问题;2、体验合作探究学习的过程。
【自主学习】阅读教材.......§.5.-.2.《.平抛..运动》内容............,完成自主学习部分。
1、平抛运动的规律(1)以抛出点O为坐标原点,水平初速度v0的方向为x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立直角坐标系如图所示。
(2)任一时刻t的速度v水平分速度:v x= 竖直分速度:v y=实际(合)速度v的大小:v2=方向:tanα=平抛运动瞬时速度v的大小和方向都是时刻改变着的。
(3)任一时刻t的位移s水平分位移:x= 竖直分位移:y=实际(合)位移s的大小:s2= 方向:tanθ=平抛运动相对抛出点的位移s的大小和方向都是时刻改变着的。
2、平抛运动规律应用在没有角度的题中关键解决时间问题,在有角度的题中要注重角度和三角函数的关系问题。
【自主探究】无☆全体都做......问...A.级.可.做.。
.有简单步骤,......、☆..B.级.可.做、..☆☆题部分作出标记.......。
.1、以初速度v0水平抛出一物体,则当其竖直分位移与水平分位移相等时的瞬时速度为【合作探究】小组探究,统一答.........☆为学科负责人展示.........。
.........案,进行分组展示。
1、如图所示,以10m/s的水平初速度v o抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是2、在倾角为α的斜面上某点A,以水平速度V0抛出一物体,(空气阻力不计)可知物体落在斜面上B点的时间是☆3、试比较1、2两题的区别【课堂检测】此部分不可提前完成,不可讨论完成。
....................☆.B.级可做1、以初速度v0水平抛出一个小球,先后经过空中A、B两点,小球在这两点的速度方向与水平方向的夹角分别为45°,60°,则物体经过A、B两点的时间为______________;A、B两点的竖直距离为_______________。
人教版高一物理必修第二册《实验探究平抛运动的特点》教案及教学反思
人教版高一物理必修第二册《实验探究平抛运动的特点》教案及教学反思一、教学目标1.理解平抛运动的定义和特点;2.掌握平抛运动的基本运动规律;3.自主设计实验,探究平抛运动的特点;4.能够正确分析实验数据,理解运动学中的重要概念。
二、教学重点1.平抛运动的定义和特点;2.实验数据的收集和分析。
三、教学难点1.如何正确设计实验,探究平抛运动的特点;2.如何分析实验数据,得到正确的结论。
四、教学过程1. 导入(10分钟)通过与学生交流,引出本节课的主题:平抛运动的特点。
让学生给出自己对于平抛运动的定义和特点,进而导入本节课的内容。
2. 理论讲解(30分钟)在理论讲解中,我们将首先讲解平抛运动的基本定义和特点。
然后介绍平抛运动的基本运动规律,包括加速度大小、方向、速度、位移等。
最后,我们将讲解平抛运动的实验探究方法。
3. 实验操作(60分钟)在实验操作中,学生将根据老师给出的实验方法自主设计实验。
学生在实验过程中需要记录不同角度下物体运动的数据。
实验数据的记录需要协商合作,互相协助,让学生学会与人合作的能力。
4. 实验数据的分析和讨论(30分钟)在实验数据的分析和讨论中,学生将根据实验数据得到运动学中的重要参数并讨论实验结果。
通过数据分析,学生会更深入地理解平抛运动的特点,并且掌握科学探究的方法,加强自主学习能力。
5. 总结与反思(10分钟)教师将与学生一起进行总结和反思,查漏补缺,帮助学生更好地理解平抛运动,掌握科学探究的方法。
五、教学反思这堂课程采用了自主探究的教学方法,让学生在实验中对平抛运动有了更深入的了解,能够独立设计实验,提高了学生的探究能力和科学观察能力。
通过不同角度下的实验数据收集和分析,学生更好地理解了平抛运动的特点,能够正确地解决运动学中的问题。
教师通过巡回辅导,及时解决学生的疑问,让课堂更加生动有趣,学生的参与度和热情也有一定程度的提高。
六、附录1. 实验材料1.直尺;2.计时器;3.尺子;4.轻木与铅垂;5.小球。
人教版必修二5.3《实验研究平抛运动》优秀教案2(重点资料).doc
5.3 抛体运动的规律(学案)一、学习目标1.知道什么是抛体运动,什么是平抛运动。
知道平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g。
2.用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点,知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。
掌握研究抛体运动的一般方法。
二、课前预习1、抛体运动:。
这是一个理想模型。
2、平抛运动:。
平抛运动是(“匀变速”或“非匀变速”)(“直线”或“曲线”)运动。
3、沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,将平抛运动进行分解,则得到水平方向的运动规律是;竖直方向的运动规律是。
4、将一物体从高度h以速度v水平向右抛出,以出发点为坐标原点,沿水平向右为X正方向,竖直向下为Y正方向,则任一时刻t物体的位置坐标为,;该段时间t内的位移大小为为,与水平方向的夹角为;t时刻物体的速度大小为,速度方向与水平方向的夹角为;平抛运动的轨迹方程是;速度所在的直线方向与平抛运动轨迹是怎样的几何关系。
5、平抛运动落体时间由决定,水平方向的位移由决定。
6、速度方向的反向延长线与X轴的交点是。
7、斜抛运动:。
斜上抛运动是对称的:a.斜向上运动与斜向下运动的轨迹对称。
b.斜向上运动与斜向下运动的时间相等。
c.同一高度上的两点,速度大小相等,速度方向与水平线的夹角相同.8、坐标系的建立是任意的,不一定要沿水平和竖直方向,也不一定要建立直角坐标系,坐标系的建立应该是以研究问题方便为原则。
9、我们前面学习的运动学公式的适用范围不仅仅是匀变速直线运动,而是所有的匀变速运动。
[:学|科|网]三、经典例题例1、A、B两个物体质量分别为1kg、2kg,分别以初速度10m/s,5m/s 的速度从20m的高度水平抛出,不计空气阻力。
①AB两物体1秒末的位移大小分别为多少?与水平方向夹角多大?[:Z.xx.k]②1秒末AB的速度大小分别是多少?与水平方向夹角多大?③AB的落体时间哪个大?落地时它们的水平位移分别是多少?例2、一架飞机在高H处以0v匀速飞行,为使炸弹落在指定目标,则应在与目标水平距离多远的时候投弹?例3、一架飞机在空中一定高度匀速飞行,每隔一秒放一货物,则一段时间后,物体在空中的排列是什么图形?随时间变化,相邻两个货物之间的距离如何?落体后相邻货物的落地点间有什么关系?例4、一个小球从倾角为θ的斜面上A 点以水平速度V0抛出,不计空气阻力,它落到斜面上B 点所用的时间为多少?落到斜面上时速度大小方向如何?例5、以速度V0水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,此物体的( ) A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度为05vC.运动时间为g v 02D.运动的位移是g v 202[:学_科_网Z_X_X_K]v A例6、玩具枪管AB 对准小球C ,A 、B 、C 在同一水平线上,已知BC=100m ,当子弹射出枪口B 时,C 球自由落下,子弹出枪口的速度为50m/s 。
新人教版必修2高中物理5.2平抛运动第1课时导学案
所以有:x=2(x-x′ )
即:x′= x/2
即平抛运动 的,某时刻速度的反向延长线平分其水平位移。 轨迹方程: y =
g 2 ) x (平抛运动的轨迹是一条抛物线。 2v0 2
类平抛和斜抛运动的特点及计算规律
达 标 训 练
作业
课后 小结
2
1
速度与水平方向的夹角: tanθ =
vy vx
=
gt v0
位移大小: S =
1 2 2 Sx + Sy = (v0 t ) 2 + ( gt 2 ) 2 2
位移与水平方向的夹角: tan 又因 tan
Sy Sx
gt 2v0
tan 由以上两式得:
1 tan 2
y y , tan x x x
重点 难点
自 主 学 习
由于平抛运动的加速度恒定, 所以平抛运动是 运动。 (1 分钟得出结论?(3 分钟) 3、平抛运动可以分解为两个运动(2 分钟) : ⑴在水平方 向上: ⑵在竖直方向上:
1、平抛运动的规律
精 讲 互 动
末速度大小:v =
高中物理 5.2 平抛运动第 1 课时导学案(无答案) 新人教版必修 2
第 时间 目标
课时 第
课题名称 周 星期 课型 新授课 主备课人
1.什么是平抛运动?平抛运动的物体受力有什么特点?平抛运动是什么性质的曲线运动? 2.平抛运动的时间由什么决定?水平位移跟哪些因素有关? 3.什么是类平抛运动? 1、 平抛运动是匀 变速运动,其加速度等于 g 我的问题 平抛运动的位置与速度的关系以及平抛运动的有关规律 (阅读课本 p8—p 11) 1、什么是平抛运动?(2 分钟) 2、平抛运动的特点是什么?(2 分钟)
(完整版)《平抛运动》教案
新人教版(必修2)课题:§5.2 平抛运动一、任务分析1。
内容分析《平抛运动》是新课标人教版《物理》必修2第五章《曲线运动》中的第二节,教材从学生实际接触、观察到的一些现象出发,从具体到抽象,从感性到理性,从实践到理论,先后讲述了抛体运动、平抛运动的概念,着重分析讨论了平抛运动的规律,分别是“平抛运动的速度"、“平抛运动的位移”,而在教材最后涉及“一般的抛体运动”,拓展斜抛运动的知识。
2.课标分析《课程标准》要求学生会用合成与分解的方法分析抛体运动;能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标,描绘做抛体运动的物体的轨迹。
要求学生知道平抛运动的受力特点;知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法;理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法;知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性;体会研究曲线运动的基本方法。
3。
教材分析《平抛运动》是新课标人教版《物理》必修2第五章《曲线运动》中的第二节.教材对平抛运动的讲述分为三个层次:(1)通过讨论与交流和生活实际现象的分析、讨论,让学生初步了解平抛运动;(2)通过实验的分析和利用已有的运动合成与分解的知识建立研究平抛运动规律的物理模型,掌握平抛运动的速度、位移的计算推导;(3)通过理论上定性和定量分析实验和频闪照片得出平抛运动的规律,并且能够运用物理规律解决实际问题。
教材这样安排,比较注重体现探究实验,比较注重数学知识和物理知识相结合,将复杂的物理问题简单化,让学生明白,物理规律不仅可以直接由实验得到,也可以用已知规律从理论上导出.二、对象分析1.心理特征作为高一下学期的学生,学生对于高中物理的学习已经掌握了一些方法,具有独立分析解决问题的能力,不再惧怕高中物理.而对于新的物理知识,有了更强的求知欲望.2。
知识和能力特征通过前面的学习,学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律;知道了一般的曲线运动的特点,并有用“运动的合成与分解”的方法来处理曲线运动;通过一个多学期的学习,学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力。
平抛运动教案
平抛运动教案平抛运动教案一一、教学设计思想1、依据学生已有知识和经验,建立平抛运动的情景。
以情景激发学生兴趣,引导学生探究。
2、通过复习匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的规律,结合运动的合成与分解的知识,学生建构平抛运动的规律。
而学生构建探究平抛的规律,要通过学生的主动探究。
3、通过多手段教学,比如实验、媒体等,呈现多信息,吸引学生投入课堂。
4、对学生学习过程进行正面、积极的评价,让学生体会到成功感,激发学生潜能。
二、学习任务分析1、建立平抛运动的概念,并且能理解把平抛运动进行分解的研究思想。
2、在分解平抛运动之后,学生依据实验,再结合直线运动的规律,去探究平抛运动的规律。
在通过自己探究而得到的结果中,必然要加深对平抛运动的理解。
3、在探究的过程中,学生要体验合作、学习合作。
4、在学习完平抛运动之后,布置学生设计验证平抛规律是小实验。
三、学习者分析1、生活经验:全体学生对平抛运动有一定的认识,较多的学生能自己举出生活中的例子。
2、知识基础:矢量的合成——平行四边形定责;运动的合成与分解;直线运动的规律。
利用这些基础,多数学生在老师的带领下能建构出平抛运动的规律。
3、探究能力:学生具有初步的探究的意识和能力。
有分析自由落体运动频闪照片的基础。
四、教学目标(一)知识与技能:1、通过实际例子,学生能得出平抛运动的概念,理解其条件和运动性质:理解平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为g。
2、通过演示实验和探究分析,学生理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。
3、通过规律的应用,学生掌握平抛运动的分解方法,并能用平抛运动规律解答相关问题。
(二)过程与方法:1、通过学生小实验,激发学生的学习兴趣。
2、通过观察演示实验,培养学生观察、分析能力。
学生归纳出平抛运动的特点。
3、通过分析“平抛物体的闪光照片”和“平抛运动录像片”,学生体验科学探究的过程和成功。
4、通过分解平抛运动,学生体验物理学中“化曲为直、化繁为简“的思想。
辽宁省沈阳市二十一中高中物理 平抛运动导学案 新人教版必修2
辽宁省沈阳市二十一中高中物理平抛运动导学案新人教版必修2【使用说明】1、认真阅读教材内容,按层次完成自学部分;2、通过自学初步完成探究部分,标好疑点,以备展示、讨论。
【学习目标】1、知道抛体运动和平抛运动的定义;2、理解平抛运动的特点及性质;3、理解平抛运动的规律并会用平抛运动规律解答有关问题;4、体验合作探究学习的过程。
【自主学习】阅读教材............,完成自主学习部分。
...内容..运动》....§.5.-.2.《.平抛一、研究的方法和分析思路(1)坐标系的建立:以抛出点为,以水平方向为轴,以竖直向下为轴。
(2)水平方向的受力情况及运动情况:由于小球在平抛运动过程只受作用,小球在水平方向不受力...的作用,故小球在水平方向做运动,水平方向的分速度v0保持不变。
(3)竖直方向的受力情况及运动情况:在竖直方向,小球只.在重力...的作用下产生的加速度为,而在竖直方向的初速度为,故小球在竖直方向做运动。
二、平抛物体的速度1、水平速度v x初速度为v0的平抛运动,水平方向受力为零,故在时刻t的水平分速度v x= 。
2、竖直分速度v y平抛运动的竖直初速度为,竖直方向只受重力,加速度为,竖直分速度v y= 。
3、合速度v(1)大小:若知v x和v y的值,可求得t时刻平抛运动速度大小v= 。
(2)方向:根据v x和v y的值,可求得t时刻瞬时速度的方向跟水平方向夹.............角.θ的tanθ= 。
三、平抛物体的位置1、水平坐标x:由于水平方向的分速度保持v0不变,运动中小球的水平坐标x= 。
2、竖直坐标y:由于小球在竖直方向做运动,小球在竖直方向的坐标y= 。
3、合位移:根据x和y的值,可求得经过t时间的合位移s= 。
四、平抛运动的轨迹1、平抛小球水平方向坐标为x=v 0t ,竖直方向坐标为221gt y ,联立这两个式子消去t ,可得到平抛物体的轨迹方程:y = 。
5.4抛体运动的规律导学案(无答案)-2020-2021学年人教版(2019)高中物理必修第二册
学案04 抛体运动的规律物理素养物理观念知道抛体运动的受力特点,理解平抛运动的规律。
科学思维会计算平抛运动的速度及位移,会解决与平抛运动相关的实际问题。
科学探究会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。
科学态度与责任通过用平抛运动的知识解决和解释自然、生活和生产中的例子,认识到平抛运动的普遍性,体会物理学的应用价值。
【问题】在排球比赛中,你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜?如果运动员沿水平方向击球,在不计空气阻力的情况下,要使排球既能过网,又不出界,需要考虑哪些因素?如何估算球落地时的速度大小?一、平抛运动1.定义:以一定的初速度沿方向抛出,只在作用下(不计空气阻力)的运动。
2.性质:平抛运动是加速度为的运动,其运动轨迹是。
3.条件:(1)初速度v0≠0,沿水平方向;(2)只受重力作用。
4.运动的分解:水平方向:匀速直线运动;竖直方向:自由落体运动(初速度v y0=0)。
5.基本规律:(1) 速度关系:①水平速度:v x=②竖直速度:v y=,或。
③合速度:大小:v=方向:速度偏角θ,tanθ==(2) 位移关系:①水平位移:x=②竖直位移:y=③合位移:大小:s=方向:位移偏角α,tanα==若在水平方向上等分位移,则在竖直方向上等分的是。
(3) 轨迹方程:y=,轨迹为过原点的抛物线。
二、一般的抛体运动1.抛体运动:物体以一定的速度抛出,且只受重力作用的运动。
2.抛体运动的性质:加速度恒为g ⎩⎨⎧①沿竖直方向抛出,做 运动。
②沿其他方向抛出,做 运动3.斜抛运动:将物体以初速度v 0沿斜向上方或斜向下方抛出,只在重力作用下的运动。
4.斜抛运动的性质:加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
5.斜抛运动的分解:(1) 水平方向不受力,做 直线运动,v x =(2) 竖直方向只受重力,做 直线运动,v 0y = ,v y =v 0y -gt【辨析理解】(1) 无论平抛运动还是斜抛运动,都是匀变速曲线运动。
2023人教版新教材高中物理必修第二册5.3实验:探究平抛运动的特点 学案及典型例题
5.3 实验:探究平抛运动的特点基础知识梳理一、抛体运动和平抛运动1.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受作用的运动.2.平抛运动:初速度沿方向的抛体运动.3.平抛运动的特点:(1)初速度沿水平方向;(2)只受作用.二、实验:探究平抛运动的特点【实验思路】(1)基本思路:根据运动的分解,把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的运动,分别研究物体在这两个方向的运动特点.(2)平抛运动的分解:可以尝试将平抛运动分解为方向的分运动和方向的分运动.【进行实验】方案一:频闪照相(或录制视频)的方法(1)通过频闪照相(或视频录制),获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示);(2)以抛出点为原点,建立直角坐标系;(3)通过频闪照片描出物体经过时间间隔所到达的位置;(4)测量出经过T,2T,3T,…时间内小球做平抛运动的位移和位移,并填入表格;(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点.方案二:分别研究水平和竖直方向分运动规律步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点图2(1)如图2所示,用小锤击打弹性金属片后,A球做运动;同时B球被释放,做运动.观察两球的运动轨迹,听它们落地的声音.(2)改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,即改变A球的初速度,发现两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动为运动.步骤2:探究平抛运动水平分运动的特点1.装置和实验(1)如图所示,安装实验装置,使斜槽M末端水平,使固定的背板竖直,并将一张白纸和复写纸固定在背板上,N为水平装置的可上下调节的向背板倾斜的挡板.(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下,从末端飞出后做平抛运动,使小球的轨迹与背板.钢球落到倾斜的挡板N上,挤压复写纸,在白纸上留下印迹.(3) 调节挡板N,进行多次实验,每次使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下,在白纸上记录钢球所经过的多个位置.(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在木板上的投影点为坐标原点O,过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(5)取下纸,用平滑的曲线把这些印迹连接起来,得到钢球做平抛运动的轨迹.(6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点,在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点,即各点之间的时间间隔,测量这些点之间的水平位移,确定水平方向分运动特点.(7)结论:平抛运动在相等时间内水平方向相等,平抛运动水平方向为运动.2.注意事项:(1)实验中必须调整斜槽末端的(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平).(2)背板必须处于,固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上由静止释放.(4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时钢球球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的一直到达为宜.【参考答案】重力水平重力直线水平竖直平抛自由落体自由落体平行上下坐标 相等 位移 匀速直线 切线水平 竖直面内 同一位置 左上角 右下角考点一:平抛运动概念、性质、条件、特征【例1】2022年2月15日,北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,中国选手苏翊鸣夺得冠军。
高中物理《抛体运动的规律》导学案 新人教版必修2
高一年级物理学科“问题导学案”【课题】:抛体运动的规律【课型】问题生成解决拓展课【学习目标】1.会从理论上分析平抛运动水平方向和竖直方向的运动特点。
2.掌握平抛运动水平坐标和竖直方向的坐标随时间变化的规律,并会用这些规律解答有关问题。
3.掌握平抛运动水平分速度和竖直分速度随时间变化的规律,并会用这些规律解答有关问题。
【重点】平抛运动水平方向和竖直方向的运动特点。
【难点】用这些规律解答有关问题。
【知识回顾】牛顿第二定律,运动学公式【自主导学】1.根据牛顿第二定律和运动学公式,可推导出平抛运动的水平分位移和竖直分位移随时间变化的规律。
2.根据牛顿第二定律和运动学公式,可推导出平抛运动的水平速度和竖直速度随时间变化的规律。
3.斜抛运动的水平方向分运动是。
4.研究平抛运动的位置随时间变化的规律时,应该建立一个坐标系。
5.由平抛运动的水平坐标和竖直坐标随时间的变化规律导出平抛运动的运动轨迹为。
一、平抛物体的位置1.研究的方法和分析思路(1)坐标系的建立:以抛出点为,以水平抛出的方向为轴的方向,以竖直向下的方向为轴的正方向。
(2)水平方向上的受力情况及运动情况:由于小球在平抛运动过程只受作用,小球在水平方向不受力的作用,故水平方向没有,水平方向的分速度v0保持不变。
(3)竖直方向上的受力情况及运动情况:在竖直方向,根据牛顿第二定律,小球在重力的作用下产生的加速度为,而在竖直方向上的初速度为。
2.位置的确定(1)水平坐标:由于水平方向的分速度保持v0不变,运动中小球的水平坐标随时间变化的规律是x= 。
(2)竖直坐标:小球在竖直方向产生的加速度为,竖直方向初速度为,根据运动学的规律,小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律是y= 。
二、平抛物体的速度1.水平速度v x初速度为v 0的平抛运动,水平方向受力为零,故在时刻t 的水平分速度v x = 。
2.竖直分速度平抛运动的竖直初速度为 ,竖直方向只受重力,根据牛顿第二定律可知,加速度为重力加速度 ,由运动学公式可知,竖直分速度v y = 。
《平抛运动》探究教案
高中物理新课标必修2第五章第四节《平抛运动》探究教案★教学目标(一)知识与技能1.验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.2.通过实验探究得到平抛运动轨迹.(二)过程与方法体会平抛运动规律的探究过程,体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用. (三)情感态度与价值观1.通过实验探究平抛运动的规律,让学生积极参与课堂活动,设疑、解疑、探求规律,使学生始终处于积极探求知识的过程中,达到最佳的学习心理状态.2.充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材,激发学习兴趣,增强求知的欲望. ★教学重点A.如何设计实验。
B.如何处理实验数据。
C.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解★教学难点准确得到平抛运动的轨迹.★教学方法探究、讲授、讨论、练习★教学基本流程复习平抛运动→实验证明→得出结论→练习、小结★教学过程导入情景导入教师活动:介绍自制电磁控制打击装置:将子弹装入能发射的固定在板前的玩具手枪,固定板后电磁铁与电源相连,控制电路通断的两根金属丝搭在枪口处,带有衔铁的玩具被吸在电磁铁上,枪口与玩具在同一水平面,发射的子弹断开搭在一起的两根金属丝,吸在电磁铁上的玩具同时下落,子弹总是击中玩具,这说明什么问题?复习导入复习旧知1.平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.2.平抛运动的规律(1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+===⎪⎩⎪⎨⎧==22020)2(21y x y x v v v gtv v v at y t v x新课教师活动:在上节课的学习中我们通过理论研究了解到平抛运动可以分解水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
本节课我们的学习目标就是通过设计实验来验证我们通过理论分析得到的结论是否正确一、水平方向的运动规律教师活动:首先我们先来研究平抛运动水平方向的运动规律。
理论分析知平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。
那么请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。
必修2-2平抛运动导学案
§2. 平抛运动——问题导读使用时间:2月23日——2月25日姓名班级【学习目标】1、知道平抛运动形成的条件.2、理解平抛运动是匀变速运动.其加速度为g.3、知道处理平抛运动的思路,会解决平抛运动问题。
4、通过对平抛规律的探究,体会运动的合成与分解在研究平抛运动规律中的应用。
【知识回顾】1、物体做匀速直线运动的条件是:物体做匀速直线运动的运动规律:v= x=2、物体做自由落体运动的条件是:物体做匀速直线运动的运动规律:v= x=【问题导读】认真阅读《课本》P8—11内容,并完成以下导读问题:一、平抛运动以一定的将物体抛出,如果物体只受的作用,这时的运动叫做抛体运动;抛体运动开始时的速度叫做。
如果初速度是水平的,这个运动叫做平抛运动。
二、平抛运动的速度研究平抛运动时,可以以原点,以的方向为x轴的方向、的方向为y轴的方向,建立平面直角坐标系。
若物体抛出时的速度为v0,则在x方向上的物体的分速度v x保持不变:v x= 在y方向,物体只受力,所以物体的加速度总是等于。
则在y 方向上物体的分速度v y =根据勾股定理可知,物体的合速度为v= =合速度v的方向与x轴正方向的夹角为θ,tanθ= = ;这个式子告诉我们,随着物体的下落,角θ越来越。
也就是说,抛体下落的方向越来越接近的方向。
三、平抛运动的位移做平抛运动的物体的横坐标与时间的关系是:做平抛运动的物体的纵坐标与时间的关系是:平抛运动的轨迹是一条。
四、一般的抛体运动所有的抛体运动受力情况与平抛运动完全相同:在水平方向,加速度是;在竖直方向,加速度是g。
但不同的抛体运动不同。
§2. 平抛运动——课堂导学姓名班级一、物体做平抛运动的条件1、做平抛运动的物体的初速度沿方向;只受作用。
※所有的抛体运动都只受重力作用,所不同的是它们的初速度方向。
2、平抛运动中物体合力为重力,在一定范围内重力为恒力,在恒力作用下物体的加速度不变,则物体做匀变速运动。
必修2-3实验:研究平抛运动导学案
§3.研究平抛运动——问题导读(命制教师:张宇强)§3. 研究平抛运动——问题导读使用时间:2月23日——2月25日姓名班级【学习目标】1、掌握描绘平抛运动轨迹的方法;2、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线以及计算平抛物体的初速度;3、会用平抛运动规律解决有关问题。
【知识回顾】1、物体做平抛运动的条件是:2、物体做平抛运动的规律是:【问题导读】认真阅读《课本》P13—15内容,并完成以下导读问题:1.建立直角坐标系xoy,在轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3,把线的长度记为l,那么OA1=l、OA2=2l、OA3=3l……由A1、A2、A3向下作垂线,垂线与抛题轨迹的交点记为M1、M2、M3,如果轨迹的确是一条抛物线,各点的y坐标与y坐标的关系应该具有________的形式(a是一个待定的常量)。
2.平抛运动是物体以一定的初速度沿方向抛出,物体只在作用下所做的运动,其轨迹是。
3.平抛运动可以看作是水平方向的运动和竖直方向上的运动的合成,根据平抛运动的轨迹,确定轨迹上的某一点的水平位移x和竖直位移y,根据平抛运动的规律_________和_______,可求得平抛运动的初速度v0=______。
4.一物体被水平抛出后,t秒、2t秒、3t秒内竖直下降的距离之比为________,通过的水平距离之比为。
5.决定一个物体在空中做平抛运动时间的因素是。
§3.研究平抛运动——课堂导学姓名 班级一、描绘平抛运动的轨迹利用实验室的斜面小槽等器材装配图所示的装置。
钢球从斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。
设法用铅笔描出小球经过的位置。
通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
二、实验器材:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图钉,刻度尺,三角板,重锤,铅笔等。
三、实验步骤:① 安装调整斜槽 用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,② 调整木板 用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行③ 确定坐标原点 把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O ,O 即为坐标原点。
新教材人教版必修第二册 第五章 第三节 实验:探究平抛运动的特点 教案
第五章抛体运动实验:探究平抛运动的特点教学设计【教师提问】粉笔头的运动性质?粉笔头的受力情况?【教师引导】实际上在这种情况下,空气阻力非常小,一般情况下我们不考虑,这里我们就认为粉笔头只受到重力的作用。
【教师提问】生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情况相似?【教师总结】可以看出,生活中有许多这种运动的例子。
从这些例子中我们可以看出,所有这些物体都是以一定的初速度被抛出,忽略空气阻力,在只受重力的情况下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动。
在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动。
根据抛体运动初速度的方向我们还可以对抛体运动进行如下分类:(1)初速度竖直向上:竖直上抛运动(2)初速度竖直向下:竖直下抛运动粉笔头的运动轨迹是曲线,它做的是曲线运动受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用。
)生活中有:足球比赛中被球员踢起来在空中飞行的足球;乒乓球比赛中被球拍打出去的乒乓球;被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球等。
了解抛体运动的各种分类,加深对抛体运动的理解演示实验,提高学生的观察能力和学习的兴趣知道抛体运动是匀变速曲线运动,知道抛(3)初速度与水平面成正角:斜上抛运动(4)初速度与水平面成负角;斜下抛运动(2)平抛运动竖直方向的运动规律【教师引导实验】用平抛运动演示仪演示平抛运动请大家注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线。
由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的。
【教师提问】平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况?根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验。
【教师回答】正是由于有空气阻力的影响,物体下落得才有快有慢。
同学们想想看,如果没有空气阻力的影响,也就是在一个没有空气的空间里,物体只受重力,从静止开始下落的情况是什么样子呢?【教师引导实验】【教师提问】如图所示,用小锤打击弹簧金属在竖直方向上只受到重力的作用平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动A球在金属片的打击下获体运动的多种分类【教师引导】要进行这样的验证,我们首先面临的问题就是如何得到平抛运动的轨迹图象,我们可以采用以下方案来获得:(1)按照以下步骤准备实验装置第一,将平抛运动实验器置于桌面,装好乎抛轨道,使轨道的抛射端处于水平位置,调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置如图所示。
第3节实验:探究平抛运动的特点-教学设计-2022-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
人教版(2019)高中物理必修二第五章抛体运动第3节实验:探究平抛运动的特点教学设计核心素养重点教学流程新课教学【教师】同学之间讨论一下平抛运动的定义、特点和性质。
(一)平抛运动1.定义:以一定的初速度沿水平方向将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这样的抛体运动,叫作平抛运动。
2.特点:(1)初速度方向为水平。
(2)不计阻力,只受重力作用。
(3)运动轨迹是曲线.3.性质:加速度恒为g的匀变速曲线运动。
(二)实验思路【教师】下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。
在实验开始前,请思考:平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么?如何用实验来研究平抛运动的特点?【学生】平抛运动的轨迹是曲线,可以分解成两个方向的直线运动,比直线运动复杂。
【教师】分析运动可以从受力分析上找线索。
【学生】我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路,分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动。
【教师】根据对平抛物体的受力分析,你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想?【学生】平抛运动可以看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。
如果这两个分运动研究清楚了,平抛运动的规律自然就清楚了。
【教师】下面我们就按这样的思路进行实验与分析。
(三)进行实验步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点根据生活现象引导学生猜想:平抛运动在竖直方向做什么运动?实验探究:实验中,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B 球被释放,自由下落,做自由落体运动。
A,B两球同时开始运动。
观察两球的运动轨迹,比较它们落地时间的先后(可以根据落地声音判断两小球的落地是否同时)。
分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复这个实验,记录实验现象有什么变化。
从这个实验看,平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动?【教师活动】展示实验的频闪图片【学生】平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。
高中物理人教版(新)必修第二册 第五章 抛体运动 第1课时 《平抛运动的规律》学案
5.4 第1课时 平抛运动的规律学习目标1.知道平抛运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。
2.理解平抛运动的规律。
知道轨迹是抛物线,会解决与平抛运动相关的实际问题。
3.认识平抛运动研究中等效替代的思想和“化繁为简”的思想,并能用来研究一般的抛体运动。
自主预习知识点 1 平抛运动的速度1.水平速度:做平抛运动的物体,由于只受到竖直向下的_____作用,在x 方向的分力为______,加速度为_______,故物体在x 方向的速度将保持v 0不变,即v x =_______。
2.竖直速度:物体在y 方向上受重力mg 作用,由mg =ma 可知,物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度,v y =_______。
3.合速度:由图可知,物体在时刻t 的速度v =v 2x +v 2y =____________tan θ=v yv x=_______。
4.结论:物体在下落过程中速度v 越来越_______,速度方向与水平方向间夹角θ越来越_______。
知识点 2 平抛运动的位移与轨迹1.水平位移:平抛运动沿x 方向的分运动是_______直线运动,所以物体的水平位移x =_______。
2.竖直位移:物体在y 方向的分运动是从静止开始、加速度为g 的_______直线运动,由自由落体运动的知识可知,平抛运动物体在竖直方向的位移y =_______。
3.运动轨迹:将t =__________代入y =12gt 2中可得y =_________,由数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条________。
(1)抛体运动一定是匀变速运动。
()(2)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。
()(3)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快。
()(4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下。
()(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致。
()选一选:如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。
2020-2021学年物理人教版必修2学案:5.3 实验:研究平抛运动 (1)
3实验:研究平抛运动知识点一实验目的1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线.2.计算平抛运动的初速度.知识点二实验原理1.用描迹法画出小球平抛运动的轨迹.2.建立坐标系,测出轨迹上某点的坐标x、y,据x=v0t,y=12gt2得初速度v0=x·g 2y.知识点三实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.知识点四实验过程案例一:用如图所示装置完成实验1.实验装置如图所示,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.2.将坐标纸固定在木板上,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平行,坐标纸方格横线沿水平方向,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在斜槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴.3.描点:将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.4.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起来,即得到小球平抛运动轨迹.5.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y=12gt2和x=v0t求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值.A B C D E Fx/mmy/mmv0=x g2y/(m·s-1)v0的平均值案例二:利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹1.如图所示,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,加上一个很细的喷嘴.[直管的作用是保证A处的压强等于大气压强,使弯管喷出水的流速(平抛初速度)不受瓶内液面的影响]2.水从喷嘴中喷出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹.将它描在背后的纸上,进行分析处理.案例三:用频闪照相法探究平抛运动1.用数码照相机记录下平抛运动的轨迹,如图所示.2.由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的,只要测出相邻两照片上小球的水平位移,就很容易判断出平抛运动水平方向上的分运动的特点.考点一对实验装置和原理的考查【例1】(多选)在探究平抛运动的规律时,可以选用如图所示的各种装置图,则以下操作合理的是()A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D.除上述装置外,还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹本题实质是考查用这三个装置研究平抛运动时要注意的事项.分析问题时要从实验原理、实验步骤出发,寻找正确、合理的★★★答案★★★.【解析】小球下落的速度很快,运动时间很短,用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序,应听声音,选项A不合理;竖直管的上端A应低于水面,这是因为竖直管与空气相通,A处的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响,因此可以得到稳定的细水柱,选项B正确;只有每次从同一高度由静止释放钢球,钢球做平抛运动的初速度才相同,选项C错误;获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法,同样可以获得平抛运动的轨迹,选项D正确.【★★★答案★★★】BD总结提能研究平抛运动的实验原理:把平抛运动看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.高考中常常通过变通实验装置、变通操作方法等达到验证实验的目的,考查同学们利用课本知识解决实际问题的能力.在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是CF.A.游标卡尺B.秒表C.坐标纸D.天平E.弹簧秤F.重垂线实验中,下列说法正确的是AD.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解析:本题考查的是仪器的选择和实验的注意事项.实验还需要的器材是坐标纸和重垂线,描出的轨迹在坐标纸上,方便数据处理,重垂线是用来确定竖直木板是否竖直并确定纵坐标.做平抛运动的实验时,斜槽末端必须水平,以保证小球做平抛运动,使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,以使小球在斜槽末端速度相同;在描画小球运动轨迹时,应用平滑的曲线连点,偏离轨迹较远的点可舍去.考点二实验数据处理【例2】在“研究平抛运动”的实验中,某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C,如图所示,以A为坐标原点建立坐标系,各点坐标值已在图中标出.求:(1)小球平抛初速度的大小;(2)小球做平抛运动的初始位置坐标.平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.【解析】(1)如题图所示,小球在AB段、BC段水平位移相等,而小球在水平方向做匀速运动,因此小球在这两段的运动时间t AB=t BC =T.小球在竖直方向做匀加速运动,由Δy=aT2得(0.25-0.15) m=10 m/s2·T2,T=0.1 s.小球在水平方向上做匀速运动,有v0=ΔxT=0.10.1m/s=1 m/s.(2)由于小球在竖直方向上做匀加速直线运动,小球在B 点的竖直分速度大小等于AC 段在竖直方向上的平均速度大小.v By =0.40.2m/s =2 m/s. 设小球从抛出点O 到B 点历时为t OB ,有t OB =v By g =210s =0.2 s 小球从抛出点O 到A 点历时:t OA =t OB -T =0.1 s.因此,x OA =v 0t OA =10 cm ,y OA =12gt 2OA =5 cm 故O 点坐标值为(-10 cm ,-5 cm).【★★★答案★★★】 (1)1 m/s (2)(-10 cm ,-5 cm)总结提能 本题考查的是通过对图象的深入分析,了解学生对平抛运动规律的理解程度.由竖直方向的位移之比可以判断A 点不是抛出点,所以在求解时不能用x =v 0t 和y =12gt 2得出★★★答案★★★.某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m ,P 1、P 2和P 3是轨迹图线上的3个点,P 1和P 2、P 2和P 3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取9.8 m/s 2)(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1-y2|=0.60 m,|y1-y3|=1.60 m,|x1-x2|=0.60 m.(保留两位小数)(2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用(1)中读取的数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为0.20 s,小球抛出后的水平速度为3.0 m/s.解析:(1)由图乙可知:|y1-y2|=0.60 m.|y1-y3|=1.60 m,|x1-x2|=0.60 m.(2)竖直方向:|y2-y3|=1.00 m,由|y2-y3|-|y1-y2|=gt2,得0.4 m=gt2,所以t=0.2 s.水平方向:|x1-x2|=v0t,所以v0=|x1-x2|t=3.0 m/s.考点三实验创新设计【例3】为了探究平抛运动的物体在竖直方向的运动规律,某同学设计了下面一个实验.如图所示,OD为一竖直木板,小球从斜槽上挡板处由静止开始运动,离开O点后做平抛运动,右侧用一束平行光照射小球的运动,小球在运动过程中,便在木板上留下影子.如图是用频闪照相机拍摄的小球在运动过程中的位置以及在木板上留下的影子的位置,如图中A、B、C、D等点.现测得各点到O点的距离分别为5.0 cm、19.8 cm、44.0 cm、78.6 cm.试根据影子的运动情况讨论物体在竖直方向上的运动情况.(已知照相机的闪光频率为10 Hz).小球运动过程中在木板上留下的影子反映了小球在竖直方向的运动情况.根据在竖直方向相等时间里影子的位移,结合运动学规律进行分析.【解析】照相机的闪光周期T=0.1 s.影子在连续闪光时间内的位移分别为x1=5 cm、x2=14.8 cm、x3=24.2 cm、x4=34.6 cm.根据逐差法可求得影子运动的加速度.x3-x1=2a1T2x4-x2=2a2T2所以a=a1+a22=(x3+x4)-(x1+x2)4T2≈9.8 m/s2.加速度等于重力加速度,可见,小球在竖直方向的运动为自由落体运动.【★★★答案★★★】见解析总结提能本题的巧妙之处为打破了常规的探究方法,利用影子的运动反映小球在竖直方向上的运动情况,分析出了影子的运动规律,即可得知平抛运动物体在竖直方向的运动规律.如果将平行光改为竖直方向,小球在运动过程中会在地面上留下影子.如图所示,用照相机测得的影子的位置如图中的A、B、C、D、E等点.现测得各点到A点之间的距离分别为19.6 cm、39.8 cm、60.2 cm、79.6 cm,试根据影子的运动讨论物体在水平方向上的运动情况.解析:小球在地面上留下的影子的运动情况反映了物体在水平方向的运动情况.各点到A点之间的距离即为物体在水平方向上的位移,可以作出位移图象来判断物体在水平方向的运动情况.如图所示.由图象可以看出,图线为经过原点的一条直线,说明位移随时间均匀变化,即影子的运动为匀速直线运动,也就说明物体在水平方向的运动为匀速直线运动.★★★答案★★★:见解析1.在“研究平抛物体的运动”的实验中,为减小空气阻力对小球的影响,选择小球时,应选择(A)A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种球都可以解析:平抛运动是只受重力作用的运动,为了减小小球在运动过程中所受空气阻力的影响,应选择体积小、密度和质量大的球,A正确.2.在做“研究平抛运动”实验中,下列措施有利于减小实验误差的是(D)A.斜槽轨道必须光滑B.以斜槽末端为坐标系的原点C.每次要平衡摩擦力D.小球每次应从斜槽同一高度由静止释放解析:本实验对斜槽的要求是其末端必须水平,并不要求它非得光滑,A错;实验中也不要求平衡摩擦力,C错;建立坐标系时,将小球放于斜槽的末端,应选小球球心在白纸上的投影作为原点,B错;为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同,应将小球每次从斜槽同一高度由静止释放,D对.3.(多选)“探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图所示,在实验前应(AB)A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽的末端没有必要保持水平D.测出平抛小球的质量解析:实验时要使小球水平抛出,靠近竖直木板但不能与木板接触,使小球从孔中通过,在木板上记下小球各个时刻的位置,为此,斜槽的末端必须水平,木板竖直且与小球下落方向的竖直平面平行,实验中对小球的质量没有要求,故A、B正确.4.如图所示是某物体做平抛运动实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据,图中O点为物体的抛出点.根据图中数据,物体做平抛运动的初速度v0=1.6 m/s.(取g=10 m/s2)解析:根据题意由x=v0t,y=12gt2,代入数据0.48 m=v0t,0.45 m=12×10 m/s2×t2,解得t=0.3 s,v0=1.6 m/s.5.如图所示,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移.保持水平槽口距底板高度h=0.420 m不变.改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中.v0/(m·s-1)0.741 1.034 1.318 1.584t/ms292.7293.0292.8292.9d/cm21.730.338.646.4(1)v0成正比关系,与时间无关.(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理=2hg=2×0.42010s=289.8 ms,发现理论值与测量值之差约为3 ms.经检查,实验及测量无误,其原因是重力加速度取值不正确.(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,重新做了这个实验,竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t′理,但二者之差在3 ms~7 ms,且初速度越大差值越小.对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是光电门传感器置于槽口的内侧.解析:(1)给出的四组数据,d与v0的比值分别为0.293、0.293、0.293、0.293,可见,水平位移与初速度成正比,与时间无关.(2)重力加速度应取当地的真实值,或取9.8 m/s2,不能取10 m/s2.(3)测量值大于理论计算值的原因可能有两个,一是光电门传感器置于槽口的内侧,将小球水平运动的时间记录在内了,二是空气阻力的影响,使运动时间比理论值偏大.由题意知初速度越大差值越小,故导致偏差的原因是光电门传感器置于槽口的内侧.学科素养培优精品微课堂——思想方法系列(三)平抛运动轨迹的获得及轨迹的应用[方法解读]1.平抛运动轨迹的获得(1)描迹法实验装置如图所示,小球每一次都从斜槽上的同一位置无初速度释放,小球在斜槽末端获得相同的初速度后水平抛出,每次的轨迹都相同.多次平抛并用铅笔描点,最后用平滑的曲线连接各点,得到平抛运动的轨迹.(2)频闪照相法用频闪照相法可记录平抛运动的轨迹.如图所示,由于相邻两帧照片间的时间间隔相等,只要测出相邻两帧照片间的水平距离,就很容易判断平抛运动在水平方向上的运动特点.(3)喷水法如图所示,倒置的塑料瓶内装有水,瓶塞内插有两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,加上一个很细的喷嘴.直管的作用是保证喷出的水的流速(平抛的初速度)不受瓶内水面高度的影响.水从喷嘴中喷出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹,设法将它描在背后的纸上就能得到平抛运动的轨迹.2.根据平抛运动的轨迹能够获得的信息(1)平抛运动水平方向的运动性质的判定:根据平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动及自由落体运动下落高度h与运动时间t的关系h=12gt2,在如图所示的平抛运动轨迹的竖直方向(y坐标轴)上,从原点O开始向下取一个纵坐标为h的点,再找到纵坐标为4h、9h、16h、…的点,则在物体运动的过程中,纵坐标从其中一个位置到下一个位置所用的时间都是相等的.过这些点作水平线与轨迹分别交于A、B、C、…点,则这些交点就是每经过相等时间物体到达的位置.测量O、A、B、C、…各点中相邻两点间的水平距离,若各段距离相等,说明水平方向上的运动是匀速直线运动.(2)判断O点是不是抛出点如图所示,在轨迹上取A、B、C三点,使OA、AB、BC的水平距离相等,即从O到A、从A到B、从B到C的时间相等,过A、B、C三点作水平线和y轴相交,得到A、B、C三点的纵坐标值y A、y B、y C.如果满足y A y B y C=149,则说明O点为平抛的起点.若不满足这个比例关系,则说明O点不是平抛的起点.(3)平抛初速度的计算在确定坐标原点为抛出点的情况下,在轨迹上任取几点(如A、B、C、D),用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x和y.根据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x=v0t)及竖直方向是自由落体运动(y=12gt2),分别计算平抛的初速度v0,最后计算平抛初速度v0的平均值.(4)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线:如图所示,在x轴上取等距离的点A1、A2、A3,分别过这三个点作垂线,与轨迹交于M1、M2、M3,用刻度尺测得某点的坐标(x,y),将其代入y=ax2,求出a.再测量其他几个点的坐标并代入y=ax2,若都满足这个关系式,就说明此运动轨迹是抛物线.【例】某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度.在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度.下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺(图中P点为重锤的投影位置),其中可能正确的是()小球离开斜槽后做平抛运动,水平方向作匀速运动,竖直方向做自由落体运动,由此通过计算找到水平位移和平抛的初速度的关系.[解析]设小球做平抛运动下落的竖直高度为h,由h=12gt2,得t=2hg;在水平方向上有x=v0t,联立解得x=v02hg,可见x与v0成正比,在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的.故选项A正确.[答案] A[变式训练]某同学在“研究平抛运动”的实验中,在已经判定平抛运动在竖直方向为自由落体运动后,利用下图甲所示实验装置研究水平方向的运动.他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸(甲图中未画出方格)上建立好直角坐标系xOy,使方格纸上的坐标原点O与斜槽轨道末端重合,y轴与重垂线重合,x轴水平.实验中使小球(看做质点)每次都从斜槽上同一高度由静止滚下,经水平轨道抛出.依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,并在方格纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将方格纸上的点迹连接起来,即为小球的运动轨迹,如图乙所示.已知小方格的边长为L,重力加速度为g.(1)请你写出判断小球水平方向是匀速直线运动的方法(可依据轨迹图说明):见解析;(2)小球平抛的初速度v0=3gL 2;(3)小球竖直位移y与水平位移x的关系式为y=x2 9L.解析:(1)在轨迹上取坐标为(3L,L)、(6L,4L)、(9L,9L)的三点,分别记为A、B、C点,其纵坐标之比y1y2y3=149,由于已经得出小球在竖直方向是自由落体运动,因此可知从抛出点到A点所用时间t1、从A点到B点所用时间t2与从B点到C点所用时间t3相等,这三点的横坐标之间的距离也相等,说明在相等时间内水平位移相等,即说明平抛运动在水平方向的运动为匀速直线运动.(2)由12gt 2=L,3L =v 0t ,得v 0=3gL 2. (3)竖直位移y =12gt 2,水平位移x =v 0t =3t gL 2,消去t 得y =x 29L .感谢您的下载!快乐分享,知识无限!由Ruize收集整理!。
新人教版必修2高中物理5.2平抛运动第2课时导学案
第五章 第 时间 目标 重点 难点 课时 第 课题名称 周 星期
第二节
平抛运动
课型
Байду номын сангаас复习课
主备课人
1、 加深对平抛运动的理解 2、 平抛运动分解中涉及的有关计算问题 平抛运动分解中涉及的有关计算问题 我的问题 平抛运动分解中涉及的 有关计算问题 1、 决定一个平抛运动的总时间的因素( ) A 抛出时的初速度 B 抛出时的竖直高度 C 抛出时的竖直高度和初速度 D 与做平抛运动物体的质量有关 2、一个物体以初速度 V0 水平抛出,经时间 t,其竖直方向速度大小与 V0 大小相 等,那么 t 为( )
2
) B.
3 s 3
2 3 s 3
C. 3
D.0
1.飞机在 2km 的高空以 360km/h 的速度沿水平航线匀速飞行,飞机 在地面上 达 标 训 练 观察者的正上方空投一包裹(取 g=10m/s ,不计空气阻力) ⑴.试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运 动轨迹; ⑵.包裹落地 处离地面观察者多远?离飞机的水平距离多大? ⑶.求包裹着地时的速度大小和方向
自 主 学 习
A
V0/g
B
2V0/g
C
V0/2g
D
2 V0/g
)
3、物体在平抛运动过程中,在相等的时 间内,下列哪些量是相等的( A.速度的增量 B.加速度 C.位移 D.平均速率
4、物体以初速度 V0 水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的 2 倍时,则物 体抛出的时间是 A 1∶1 B 2 ∶1 C 3∶1 D4∶1
2 2 向后下方作匀 加速直线运动,加速度 a ´= a g
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高中物理 实验研究平抛运动导学案 新人教版必修2
【使用说明】
1、认真阅读教材内容,按层次完成自学部分;
2、通过自学初步完成探究部分,标好疑点,以备展示、讨论。
【学习目标】
1、用实验方法描绘出平抛物体的运动轨迹。
2、判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3、计算平抛物体的初速度。
4、体验合作探究学习的过程。
【自主学习】
阅读教材....§.5.-.3.《.实验:研究.....平抛..运动》...内容..,完成自主学习部分。
..........
一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
如图所示的某物体做平抛
运动的轨迹,欲判断其轨
迹是否为抛物线,只要从轨迹上任意取若干个点分别代入y=ax 2,求得a 为某一定值,即可验证平抛运动的轨迹为抛物线。
在x 轴上作出等距离
的几个点A 1、A 2、A 3…把线
段OA 1的长度记为l ,那么
OA 2=2l 、OA 3=3l …由A 1、A 2、A 3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M 1、M 2、M 3…如果轨迹的确是一条抛物线,那么M 1、M 2、M 3…各点的y 坐标与x 坐标间的关系应该具有y=ax 2
的形式(a 是一个待定
的常量)。
其中OA 1=l 、O A 2=2l 、OA 3=3l …这样做的目的是使y 2= y 1,y 3= y 1…这样代入y=ax 2,可以方便求出a 。
二、计算平抛物体的初速度 在后面案例介绍的几种方法中,如果要求不太高,可以忽略空气阻力的
作用。
这样,抛体在竖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 坐标的变化符合匀加速运动的规律:y = 。
于是,测量某点的下落距离,例如在M 3点的下落距离y 3(图5-10),根据这个数据就可以算出抛体下落到这点所用的时间t 3。
为了得到抛体的初速度,
还需测
量 。
计算的表达式为 。
【自主探究】无☆全体都做......、☆..B .级.可.做、..☆☆..A .级.可.做.。
.有简..单步骤,....问.题部分作出标记.......。
.
一、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,v 0= (用x 、y 等量表示)。
二、实验器材
斜槽、竖直固定在铁架台上的木板、白纸、图钉、 ,有空的卡片、 ,铅垂线。
三、实验步骤
(1)安装调整斜槽 用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好。
(2)调整木板 用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把铅垂线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。
(3)确定坐标原点O 把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O ,O 点即为坐标原点。
(4)描绘运动轨迹 让小球从斜槽上的定位器处释放,观察小球的运动轨迹,并在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面与小球的运动轨迹垂直,调整卡片的位置,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘,然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置,保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置,取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来记即得小球做平抛运动的轨迹。
(5)计算初速度 以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴(过O 点作y 轴的垂线),并在曲线上选取A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x 和y ,利用公式x=v 0t 和2
21gt y
计算
出小球的初速度v0,最后计算出v0的平均值,并将有关数据记入表格内。
【合作探究】小组探究,统一答案,进行分组展示。
....。
..................☆为学科负
.....责人展示1、如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果g取10m/s2,那么:
(1)闪光频率是______Hz。
(3)小球经过B点时速度大小是______m/s。
【课后小结】。