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2015届高一物理必修二学案_5.3_实验:研究平抛运动
2025-09-25 23:06:51 责编:小OO
文档
2015届5.3 实验:研究平抛运动 学案(人教版必

修2)

1.描绘平抛运动的轨迹常用的有以下几种方法:

(1)利用实验室的斜面小槽等器材.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做__________

运动,每次钢球都应从斜槽上的____________滚下.用铅笔描出小球经过的________.通

过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的________,连起来就得到钢球做平抛运动

的轨迹.

(2)用细水柱显示平抛运动的轨迹.水从________的管口喷出,在空中形成弯曲的细水柱,

设法把细水柱所显示的________运动的轨迹描在纸上.

(3)用________相机或________摄像机记录平抛运动的轨迹.

2.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线的方法:用刻度尺测量某点的x、y两个坐标,代

入________,求出a的数值,再选取其他的点,进一步求a的

______,若求得的结果相

同,则说明平抛运动的轨迹是__________.

3.利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,

根据公式:x=__________和y=________,就可求得v0=x,即为小球做平抛运动

的初速度.

4.在做“研究平抛运动”的实验时,可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹,并求出

平抛运动的初速度.实验装置如图1所示.

图1

(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查木板是否水平,请简述你的

检查方法:____________________________________.

(2)关于这个实验,以下说法正确的是(  )

A.小球释放的初始位置越高越好

B.每次小球要从同一高度由静止释放

C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直

D.小球的平抛运动要靠近但不接触木板

【概念规律练】

知识点一 仪器的选择及操作

1.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

(2)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

2.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.按图2安装好器材,注意

____________________________________,记下平抛初位

置O点和过O点的竖直线.

图2

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.

完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.

知识点二 实验注意事项

3.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

【方法技巧练】

一、平抛运动初速度的求解方法

4.

图3

如图3所示,A、B是两块竖直放置的薄纸片,子弹以水平速度穿过A后再穿过B,在两

块纸片上穿的两个洞高度差为h,A、B间水平距离为L,则子弹穿过A时的速度是:

__________.

5.图4甲是研究平抛运动的实验装置图,图乙是实验后在白纸上作的图和测得的数据.

图4

(1)图乙上标出了O点及Ox、Oy轴,请说明这两条坐标轴是如何作出的;

(2)说明判断槽口切线是否水平的方法;

(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一实验步骤时应

注意什么?

(4)根据图乙给出的数据,计算此平抛运动的初速度v0.

二、创新实验的设计方法

6.

图5

试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方

案.提供的实验器材

为弹射器(含弹丸,见图5)、铁架台(带有夹具)、米尺.

(1)画出实验示意图;

(2)在安装弹射器时应注意________________________________;

(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为

______________;

(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应

采取的方法是

_____________________________________________________________________

(5)计算公式为

_________________________________________________.

7.如图6所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简

易“多功能实验器”,利

用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做

平抛运动的初速度.

图6

(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的

________________和

________________,然后由公式____________________求出k的平均值.

(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到______(填“同一”或

“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的____________和

________________,再

由公式________________求出初速度的平均值.参

课前预习练

1.(1)平抛 同一位置 位置 位置 (2)水平 平抛 (3)数码 数码

2.y=ax2 值 抛物线

3.v0t gt2

4.(1)将小球放在槽的末端任一位置(或木板上),看小球能否静止(或用水平仪检查木板是否水平) (2)BCD

解析 (1)小球放在槽的末端任一位置都静止,说明末端切线水平.

(2)下落高度越大,初速度越大,一是位置不好用眼捕捉观察估测,二是坐标纸上描出的轨迹图线太靠上边,坐标纸利用不合理,A错误;每次从同一高度释放,保证小球每次具有相同的水平速度,B正确;木板要竖直且让球靠近但不接触木板,以减少碰撞和摩擦,C、D正确.课堂探究练

1.(1)CF (2)AD

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的.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.点评 注意事项口诀:斜槽末端要水平,每次放球位置同,确定小球位置准,描得轨迹方才行.

2.A.斜槽上的相同 B.斜槽末端切线水平,方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行

解析 为保证小球的运动轨迹相同,应使小球每次做平抛运动的初速度相同,所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置滚下,安装器材时应注意使斜槽末端水平,方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置.

3.ACD [因为平抛运动要求物体在抛出时必须只具有水平方向的速度,因此必须保证斜槽末端水平,故A正确;在用描点法做平抛运动的轨迹时,每次只能描出一个点,应让小球多次沿同一轨道做同样的平抛运动,因此每次必须从同一位置由静止释放小球,故B错误而C正确;小球在下落过程中不能与白纸(或方格纸)相接触,否则由于摩擦或碰撞会改变小球平抛运动的轨迹,所以D正确.]

4.L

解析 子弹在两纸片间做平抛运动.因此:L=v t,h=gt2.解方程可得:v=L.

点评 根据平抛运动的分运动的等时性,将两个分运动联立求解即可求得初速度v.

5.见解析

解析 (1)利用拴在槽口处的重垂线作出Oy轴,Ox轴与Oy轴垂

直,O点在槽口上方r(小球半径)处.

(2)将小球放在槽口的水平部分,小球既不向里滚也不向外滚,说明槽口末端是水平的.

(3)应注意使小球每次都从轨道同一位置由静止释放.

(4)利用B点进行计算,由y=,代入数据得:

t==0.30 s,v0==1.6 m/s.

6.见解析

解析 根据研究平抛运动的实验和平抛运动的原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出时间,再测出水平位移可求出平抛的初速度.

(1)实验示意图如图所示:

(2)弹射器必须保持水平;

(3)弹丸下降高度y和水平射程x;

(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验,测量水平射程x,得出水平射程x的平均值,以减小误差;

(5)因为y=gt2,所以t=

又因x=v0t,故v0===.

7.(1)弹簧测力计的示数F 弹簧的伸长量Δx k=

(2)同一 水平位移s 竖直高度h v0=s下载本文

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