5、3实验：研究平抛运动导学案

5、3实验：研究平抛运动导学案

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； 学习重点难点:

由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。 知识回顾

1、平抛运动的定义： ； 2、条件： ； 3、特点： ；

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一、常见的几种获取平抛运动轨迹的方法：学生自主学习课本14页参考案例 ① ② ③

二、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__________ 就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的速度v0=__________ .

三、实验器材：斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等. 四、实验步骤

1.安装斜槽轨道，使其末端保持水平；

检查斜槽末端部分是否水平的方法

2.固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；

检验坐标纸是否竖直的方法：

3.建立直角坐标系xoy：以小球做平抛运动的起点0为坐标原点，从坐标原点0画出竖直向下

的y轴和水平向右的x轴。确定坐标原点o的方法是： 4．让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由0点开始做平抛运动。先用眼睛粗略地估计小球在某一x值处(如x=1 cm或2 cm等)的y值，然后用铅笔尖指着这个位置，让小球从原释放处开始滚下，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地确定小球通过的这个位置，并在坐标纸上记下这一点。

5．依次改变x值，用与(4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置。

6．取下坐标纸，用刻度尺过0点画出y轴和x轴[当第(3)步未进行时]，将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处)。

五、实验过程注意事项：

（1）固定斜槽时，必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平，以使小球离开斜槽后做 平抛运动。

(2)木板必须处在竖直面内，与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，使小球的运动靠近图 纸但不接触。

(3)在斜槽上设定位卡板，使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止开始滚下， 以保证重复实验时，小球做平抛运动的初速度相等。

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(4)应在斜槽上适当的高度处释放小球，使小球能以适当的水平速度抛出，其运动轨迹由图 板左上角到右下角。这样可以充分利用坐标纸，减小测量误差。

（5）由平抛运动方程求小球平抛的初速度时，应在平抛轨迹上选取离坐标原点0较远的点 的坐标数据来进行计算，这样既便于测量又减小了误差。 六、数据处理

1，思考如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；

2、如何计算平抛物体的初速度？

七、误差分析

(1)安装斜槽时，其末端切线不水平，造成小球并非做平抛运动，测量的数据不准确。 (2)建立直角坐标系时，误以斜槽末端端口位置为坐标原点(实际上应以末端端口上的小球球心位置为坐标原点)。

(3)小球每次从槽上开始滚下的位置不相同，使得平抛初速度不相同。 当堂检测

1、在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施可减小误差？（ ） A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽水平部分轨道必须水平 C．每次要平衡摩擦力

D．小球每次应从斜槽上同一高度释放

2、某同学使小球沿桌面水平飞出，用数码相机来拍摄小球作平抛运动的录像（每秒15帧）并将照片打印出来。问：他大约可以得到几桢小球正在空中运动的照片？

3.如图所示，在《研究平抛运动》的实验中，描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录，试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。

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