河北省沙河市二十冶綜合學(xué)校高中分校高中物理 5.3實(shí)驗(yàn) 研究平拋運(yùn)動導(dǎo)學(xué)案（無答案）新人教版必修2

1、第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識與技能1. 掌握平拋運(yùn)動在豎直方向的運(yùn)動特點(diǎn)。2. 掌握平拋運(yùn)動在水平方向的運(yùn)動特點(diǎn)。過程與方法探究過程，體會平拋運(yùn)動在豎直和水平方向的運(yùn)動規(guī)律。情感態(tài)度與價值觀設(shè)計(jì)平拋運(yùn)動的軌跡，體會實(shí)驗(yàn)的步驟和艱辛。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】平拋運(yùn)動在豎直和水平方向的運(yùn)動規(guī)律。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】描繪平拋運(yùn)動的軌跡?！咎骄繉W(xué)習(xí)】1. 平拋運(yùn)動物體在豎直方向的分運(yùn)動是 運(yùn)動。2. 平拋運(yùn)動在水平方向分運(yùn)動是 運(yùn)動.3. 平拋運(yùn)動的軌跡是4. 平拋運(yùn)動是水平方向的 運(yùn)動和豎直方向的 運(yùn)動的 運(yùn)動。5.平拋運(yùn)動的規(guī)律是 【課堂內(nèi)容】一、復(fù)習(xí)舊知1. 平拋運(yùn)動是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方

2、向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。2. 平拋運(yùn)動的規(guī)律我么今天就用實(shí)驗(yàn)的方法研究平拋運(yùn)動。二、描繪平拋運(yùn)動的軌跡為記錄平拋運(yùn)動軌跡，實(shí)驗(yàn)室中較常用的方法是教材介紹參考案例2：利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材裝配圖所示的裝置。鋼球從斜槽上同一位置滾下，鋼球在空中做平拋運(yùn)動的軌跡就是一定的。設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置。通過多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡。該實(shí)驗(yàn)所需器材包括：附帶金屬小球的斜槽，木板及豎直固定支架，白紙，圖釘，刻度尺，三角板，重錘，鉛筆等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：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

3、放在斜槽平直部分的軌道上，如小球能在任意位置靜止，就表明水平程度已調(diào)好。調(diào)整木板 用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行，然后把重錘線方向記錄到釘在木板上的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。確定坐標(biāo)原點(diǎn) 把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。描繪運(yùn)動軌跡 用鉛筆的筆尖輕輕地靠在木板的平面上，不斷調(diào)整筆尖的位置，使從斜槽上滾下的小球正好碰到筆尖，然后就用鉛筆在該處白紙上點(diǎn)上一個黑點(diǎn)，這就記下了小球球心所對應(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

4、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即得小球做平拋運(yùn)動的軌跡。上述實(shí)驗(yàn)步驟中我們必須注意以下事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)中必須保證通過斜槽末端點(diǎn)的切線水平，方木板必須處在豎直平面內(nèi)，且與小球運(yùn)動軌跡所在豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動靠近木板但不接觸。小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始滾下，為此，可在斜槽上某一位置固定一個擋板。坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，而應(yīng)是小球在槽口時球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)，位于槽口末端上方r處（r為小球半徑）。應(yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)奈恢冕尫判∏?，使它以適當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋?，其軌跡由木板的左上角到達(dá)右下角，這樣可以使實(shí)驗(yàn)誤差較小。須在斜槽末端用重

5、錘線檢查白紙上所畫y軸是否豎直。分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動?！菊n堂訓(xùn)練】例1 在“探究平拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：A讓小球多次從位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置。B按圖安裝好器材，注意，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線。C取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動物體的軌跡。完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是。提示 回顧該實(shí)驗(yàn)的操作步驟及注意事項(xiàng)，對照分析即得。解析 ：小結(jié) 為研究平拋運(yùn)動規(guī)律，就需先得到平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意以下問題：一是保證小球每次平拋初速度相同；二是保證小

6、球初速度分向水平。當(dāng)然，還需要力求準(zhǔn)確地記下小球經(jīng)過的一系列位置。例2 如圖所示是研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，圖是實(shí)驗(yàn)后白紙上的軌跡圖。說明圖中的兩條坐標(biāo)軸是如何作出的。說明判斷槽口的切線是否水平的方法。Oxy實(shí)驗(yàn)過程中需要經(jīng)多次釋放小球才能描繪出小球運(yùn)動的軌跡，進(jìn)行這一步驟時應(yīng)注意什么？提示 回顧該實(shí)驗(yàn)的操作步驟及注意事項(xiàng)，對照分析即得。解析小結(jié) 正確畫出坐標(biāo)軸是研究平拋運(yùn)動特點(diǎn)的必要準(zhǔn)備，關(guān)鍵在于利用重垂線畫出y軸和確定坐標(biāo)原點(diǎn)的位置。例3 如圖所示，在研究平拋運(yùn)動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落，改變整個裝置的高度H做同樣的

7、實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（）BASHA水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動提示 比較A、B兩球在豎直方向的運(yùn)動規(guī)律。解析AABCCB小結(jié) 解題時千萬不可憑主觀想象來判斷。由題意我們可以知道平拋運(yùn)動物體在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，但本題中沒有任何證據(jù)表明其水平方向的運(yùn)動特點(diǎn)，雖然就結(jié)論本身而言選項(xiàng)A是正確的。例4 如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個同時由同一點(diǎn)出發(fā)的小球。AA為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動的軌跡； BB為B球以速度v被水平拋出后的運(yùn)動軌跡；CC為C球自由下落的運(yùn)動軌跡。通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：。提示 比較A、B、C三球的運(yùn)動規(guī)律。解析小結(jié) 本例提供了探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)的另一方法，簡明且較準(zhǔn)確，但需要一定的設(shè)備，如有條件，不妨一試。例5abcd在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為v0 （用L