【世紀(jì)金榜】高中物理 5.3實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)（情境互動(dòng)課型） 必修2

3實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)1平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：水平方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)

豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)以上特點(diǎn)是我們根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)分析得到的，你能否設(shè)計(jì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的結(jié)論呢？2yx平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線。你能不能準(zhǔn)確描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡？31.知道平拋運(yùn)動(dòng)可以分解成水平方向的勻速直線運(yùn)

動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。2.能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。3.能夠通過(guò)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的研究，計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)物

體的初速度。（重點(diǎn)）（難點(diǎn)）4觀察結(jié)果:兩球相撞實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。

【探究一、探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律】

觀察實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？5探究二、探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】：平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。觀察結(jié)果:兩球同時(shí)落地觀察實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？6探究思路：1.創(chuàng)造條件得到一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)。2.在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上找到一些點(diǎn)并記錄下來(lái)。3.利用記錄下來(lái)的點(diǎn)描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。4.進(jìn)一步研究這種運(yùn)動(dòng)軌跡，分析平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律探究三、描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡怎樣才能描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡？7實(shí)驗(yàn)器材:斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標(biāo)格）、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。鐵架臺(tái)斜槽木板白紙小球鉛垂線【方案一】利用平拋運(yùn)動(dòng)演示儀實(shí)驗(yàn)用到哪些器材？8實(shí)驗(yàn)原理1.令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描點(diǎn)法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線，建立坐標(biāo)系。2.測(cè)出曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，代入y=a1x2中，求出a1值3.測(cè)出曲線上另一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，代入y=a2x2中，求出a2值怎樣才能判斷軌跡是否為拋物線？4.重復(fù)步驟3，測(cè)量其它一些點(diǎn)的x,y并求出對(duì)應(yīng)的a值9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，若小球能在平直軌道上的任意位置靜止，就表明斜槽已調(diào)好。安裝斜槽有何要求？為什么這樣要求？10（2）調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調(diào)整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重垂線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)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)O，O即為坐標(biāo)原點(diǎn)。怎樣確定坐標(biāo)原點(diǎn)？11（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。用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點(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。保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。小球每次的釋放點(diǎn)是否相同？121.應(yīng)保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標(biāo)紙的木板豎直，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近坐標(biāo)紙但不接觸。2.小球每次必須從斜槽上同一位置無(wú)初速度滾下，在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當(dāng)，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測(cè)量誤差。注意事項(xiàng)請(qǐng)總結(jié)實(shí)驗(yàn)需要注意的地方？133.坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，而是小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)。OO′坐標(biāo)原點(diǎn)（平拋起點(diǎn)）14實(shí)驗(yàn)演示15【方案二】水平噴出的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。水平噴出的細(xì)水柱即為平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。透明膠片16yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD在誤差允許的范圍內(nèi)，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的時(shí)間相等。豎直方向Δh=gT2【方案三】頻閃照相這些點(diǎn)的分布有什么規(guī)律？17xyxy探究四、怎樣計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度？1.若實(shí)驗(yàn)已經(jīng)準(zhǔn)確標(biāo)記原點(diǎn),怎么求平拋初速度？O182.若實(shí)驗(yàn)沒有準(zhǔn)確標(biāo)記原點(diǎn),如何求v0？xyx1x2y1y2O19【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（多選）在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：＿＿＿。A．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必須不同C．每次必須由靜止釋放小球D．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)接觸F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線ACE解題關(guān)鍵：注意平拋運(yùn)動(dòng)的條件20【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】如圖為某小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長(zhǎng)為5cm，g=10m/s2，則（1）小球平拋的初速度v0=

m/s（2）閃光頻率f=

Hz（3）小球過(guò)A點(diǎn)的速率vA=

m/sABC解題關(guān)鍵：1.觀察這些點(diǎn)在水平和豎直方向的分布規(guī)律;2.平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);3.平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。21解析：由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，Δy=gt2=2×0.05=0.1m所以t=0.1sf=10Hzx=v0t所以v0==1.5m/svBy==2m/svAy=vBy–gt=2m/s-1m/s=1m/svA2=vAy2+v02vA=1.8m/s22在誤差允許范圍內(nèi),四段位移近似相等四段位移所用時(shí)間相等在水平方向,相等時(shí)間內(nèi)的位移相等平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)231.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材中的()

A.秒表B.天平C.重垂線D.測(cè)力計(jì)

C242.（多選）下列哪些因素會(huì)使本實(shí)驗(yàn)的誤差增大（）A．小球與斜槽之間有摩擦B．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)C．安裝斜槽時(shí)其末端不水平D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)BC

253.（多選）在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，當(dāng)g＝10m/s2時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(0，0)B.小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(-10，-5)C.小球平拋初速度為2

m/s

D.小球平拋初速度為1

m/sBD

解題關(guān)鍵：圖中ABC三點(diǎn)在水平方向上AB=BC，在豎直方向上間距可以由圖直接讀出264.（多選）(2014·江蘇高考)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時(shí)B球被松開,自由下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的有(

)A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B.兩球應(yīng)同時(shí)落地C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實(shí)驗(yàn)D.實(shí)驗(yàn)也能說(shuō)明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)BC275.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)l＝1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過(guò)的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋