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实验五探究平抛运动的规律

实验五探究平抛运动的规律
实验五探究平抛运动的规律

实验五 探究平抛运动的规律

、实验目的 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹. 2.根据平抛运动的轨迹求其初速度. 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 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 四、实验步骤

1.安装调平:装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.建坐标系:用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,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,沿重垂线的方向画出过坐标 原点的竖直线,作为 y 轴,过 O 点画出水平向右的 x 轴.

3.确定球位置: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 确定的位置附近利用带孔的硬纸板较准确地找出小球通过的位置, 并在坐标纸上用铅笔记 下该点.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置. 4.描点得轨迹: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. 五、数据处理

1.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

1 式 y =12gt 2

和 x = v 0t ,求出小球做平抛运动的初速度 v 0,最后算出 v 0 的平均值 .

A

B

C

D

E

F

x/mm

y/mm

v 0= x g/2y(m/s)

v 0 的平均值

x 、y ,根据 x = v 0t ,

y = 12gt 2

得初速度 v 0

=x ·

2.验证轨迹是抛物线:抛物线的数学表达式为y=ax2,将某点(如 B 点)的坐标x、y 代入上式

求出常数 a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标近似都成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线.

六、误差分析 1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动. 2.确定小球运动的位置时不准确. 3.量取轨迹上各点坐标时不准确. 七、注意事项

1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平 (检查是否水平的方法是: 将小球放在斜槽末端水平

部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否有明显的运动倾向 ). 2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直. 3.小球每次必须从斜槽上同一位置滚下.

4.坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时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,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达 右下角为宜.

6.在轨迹上选取离坐标原点 O 点较远的一些点来计算初速度. 八、获得平抛运动轨迹的其他方法

1.喷水法如图 1,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,使弯管喷出水的速度 ( 平抛初速度 )不受 瓶内液面的影响 ]

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,将它描在背后

的纸上,进行分析处理. 2.频闪照相法

用数码相机可记录下平抛运动的轨迹,如图 2 所示.由于相 邻两帧照片间的时间间隔是相等的,只要分别测量相邻两照 片上小球的水平位移和竖直位移,就很容易判断平抛运动水 平方向和竖直方向上的运动特点.

例 1 (1) 在做“探究平抛运动的规律”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 较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为不

正确的选项前面的字母填在横线上 _____ . A .通过调节使斜槽的末端保持水平

B .每次释放小球的位置必须相同

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相接触

E .将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

图 1

图2

(2)

(2) _______________________________________ 某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中,忘记记下小 球做平抛运动的起点位置 O ,A 为物体运动一段时间后的位置, 根据图 3 所示,求出物体做平抛运动的初速度为 ___________ m/s. 例 2 (2011·安徽巢湖市第一次教学质量检测 )如图 4 所示,在 用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”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.

(1) 为了能较准确地描出运动轨迹,下面列出了一些操作要求,不正确的是

A .通过调节使斜槽的末端保持水平

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

(2) 图 5 中 A 、 B 、 C 、D 为某同学描绘的平抛运动轨迹上的几个点,已知方格边长为 L.则小

球的初速度 v 0= _____,B 点的速度大小 v B = ______ .( 重力加速度为 g)

例 3 如图 6 所示为频闪摄影方法拍摄的探究物体做平抛运动规律

的照片, A 、B 、C 为三个同时由同一点出发的小球. AA ′为 A 球 在光滑水平面上以速度 v 运动的轨迹; BB ′为 B 球以速度 v 被水平 抛出后的运动轨迹;

()

图4

CC′为 C 球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:图 6 (1) __________________________________________________________

1.平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动, ②竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的 实验:如图 7 所示, 用小锤击打弹性金属片,使 A 球水平飞出, 同时松开 B 球,使其做自由落体运动,结果两球同时落到地面.这个 实验 ( ) A .只能说明上述规律中的第①条

B .只能说明上述规律中的第②条

C .不能说明上述规律中的任何一条

D .能同时说明上述两条规律

2.如图 8 所示,为通过实验得到的一条平抛运动的轨迹,在竖直坐 标轴 y 上,从原点开始 向下任取一个坐标为 h 的点,再找到坐标

为 4h,9h,16h ,?的点,过这些点做水平线,与轨迹分别相交于

A 、

B 、

C ?各点,交点的横坐标分别为 OA ′, OB ′,OC ′,?,用直

尺量得 OA ′=A ′B ′= B ′C ′=?,这说明 ( )

A .因为小球从 O 到A 、A 到

B 、B 到

C 的运动时间不等,所以平抛运动沿水平方

向的分 运动是变速运动

B .因为小球从 O 到 A 、A 到B 、B 到

C 的运动时间在增加,所以平抛运动沿水平方向的 分运动是减速运动

C .因为小球沿竖直方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以在小球运动过程 中从 O 到 A 、A 到 B 、 B 到 C 的运动时间都是相等的,故平抛运动沿水平方向的分运 动是匀速直线运动

D .由于小球沿竖直方向的分运动不是初速度为零的匀加速直线运动,所以平抛运

动沿水 平的分运动不是匀速直线运动

3.在“探究平抛运动的规律”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 .安装器材,注意 _____ ,记下平抛初位置 O 点和过 O 点的竖直线. C .取下白纸,以 O 为原点,以竖直线为 y 轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动物 体的轨迹.

(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.

(2) _________________________ 上述实验步骤的合理顺序是 . 4.在“探究平抛运动的规律”的实验中:

(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是

图7

图8

(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为

和 y 轴,竖直线是用 ______________ 来确定的.

(3) 验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是:在水平方向从起点处取两段连续相等的 位移,再作平行于 y 轴的直线交于曲线两点,则两段 y 轴方向上的位移大小之比为

(4) 某同学建立的直角坐标系如图 9所示. 假设他在安装实验装置和进行

其他操作时都准确无误, 只有一处失误, 即是 _____________ (5) ______ 该同学在轨迹上任取一点 M ,测得坐标为 (x , y).则初速度的测量 值为 _________ ,真实值为 . 5.试根据平抛运动原理,设计“测量弹射器射出的弹丸初速度” 的实验方法,提供的实验器材如下:弹射器 (含弹丸,如图 10 所示 );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为 (并在示意图中用字母标出 ) ______________________ (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: __________________________________________________ . 6.某同学用图 11 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图丢失了一部分,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:

x 轴 图9

图 11

(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|=_____________ m,|y1-y3|=_____ m,|x1-x2|=m(保留

两位小数 ).

(2) 若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动,利用(1)中读取的数据,可求出

小球从 P1

运动到 P2所用的时间为____ s,小球抛出后的水平速度为 __ m/s(均可用根号表

示 ) .

7.在“探究平抛运动的规律”的实验中,用一张印有小方格的纸记录物体的运动轨

迹,小

方格的边长 L=1.6 cm,若小球的平抛运动轨迹中的几个位置如图 12中的 a、b、

c、d 所

示,则小球平抛运动的初速度的计算式为________ v0=

(用 L、g 表示 ),其值是____________ (g

= 10 m/s2).小球在 b 点的速率为. (取两位有效数字 )

6. (1)0.60 1.60 0.60 (2)0.20 3.0 7. 2 gL 0.80 m/s 1.0 m/s

课堂探究 答案

例 1 (1)E (2)2.0 例 2 (1)B (2)2 Lg

42

1Lg

例 3 (1) 做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动 上做自由落体运动 随堂训练 (2) 做平抛运动的物体在竖直方向

1.B 2. C

3. (1)斜槽上的相同 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 4. (2)重垂线 (3)1∶ 3 (4)将坐标原点取在了槽口

5.见解析

解析 (1)实验示意图如图所示 (2)弹射器必须保持水平,以保证弹丸初速度沿水平方向.

(3) 弹丸下降的高度 y 和水平射程 x ,如图所示.

x ,得出水平射程 x 的平均值 x ,

以减小误差. (5) 因为 y = 12gt , (2)BAC (1)将小球放在端点处,看它是否滚动

所以 t 又 x = v ·t ,

《实验:研究平抛运动》教案

5.4 实验:研究平抛运动 【教学目标】 知识与技能 1.掌握平抛运动在竖直方向的运动特点。 2.掌握平抛运动在水平方向的运动特点. 过程与方法 探究过程,体会平抛运动在竖直和水平方向的运动规律。 情感态度与价值观 设计平抛运动的轨迹,体会实验的步骤和艰辛。 【教学重点】 平抛运动在竖直和水平方向的运动规律。 【教学难点】 描绘平抛运动的轨迹。 【教学过程】 引入新课 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 我么今天就用实验的方法研究平抛运动。 新课讲解 一、探究平抛运动物体在竖直方向的运动规律 ①猜测平抛运动的轨迹是一条曲线,且沿这条曲线越往下,曲线的切线方向越趋近于竖直方向,物体的速度方向也越来越趋近于竖直方向,如图所示,图中θ2<θ1。由机械能守恒定律可知v2>v1,由运动的分解不难得知,物体 经过A、B两位置时竖直方向的分速度大小关系为v2y >v1y。 所以,物体在竖直方向的初速度为零且做加速运动,结合物体竖直方向只受重力作用这一因素,我们不难做出这样的猜测:平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。 ②实验按图所示操作实验,如果小球A 确实2

如猜想的那样竖直方向做自由落体运动,那么A 、B 两小球在空中运动的时间应该相等,同时下落,同时着地。仔细观察(不仅用眼看,更要用耳仔细听)可以得知,不管小球距地面的高度为多大,也不管小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大,A 小球水平抛出的初速度越大),两小球每次都是同时落地。 ③ 结论 上述实验中,两小球每次都是同时落地,这说明两小球在空中运动的时间相等,也就说明了平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动。 二. 探究平抛运动物体在水平方向的运动规律 ① 思路 要想知道平抛运动物体在水平方向上运动的特点,关键在于找到物体的水平位移随时间变化的规律。因此,我们可测量几段相等时间间隔内物体在水平方向上的位移,找出其特点,看看这些位移是否相等。 ② 实验 设法通过实验得到平抛运动的轨迹;在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置;测量两相邻位置间的水平位移,分析这些位移的特点。 那么,如何通过实验得到平抛运动的轨迹呢?教材提出了三个参考案例: 案例一:利用水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹; 案例二:利用斜面小槽等装置记录平抛运动轨迹; 案例三:利用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动轨迹。 怎样才能找到轨迹上每隔相等时间平抛物体所到达的位置呢?有同学可能会提出选用秒表以便测时间,这是不对的,因为平抛运动时用秒表测时间很难准确操作,这会带来较大误差。 通过前面的实验探究我们已经知道,平抛运动在竖直方向 上的分运动是自由落体运动,而自由落体运动下落的高度h 是 与运动时间t 的二次方成正比的,即 h =12 gt 2。 因此,图中在竖直坐标轴y 上,从原点开始向下任取一个坐标为h 的点,再找到坐标为4h 、9h 、16h ……的点。在物体运动过程中,纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的。过这些点做水平线与轨迹相交,交点就是每经相等时间物体所到达的位置。在误差允许范围内,实验测得它们对应的横坐标可表示为l 、2l 、3l ……,可见在相等的时间间隔内物体在水平方向的位移相等。 ③ 结论 在相等的时间间隔内物体在水平方向的位移相等,这说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动. 三、描绘平抛运动的轨迹 为记录平抛运动轨迹,实验室中较常用的方法是教材介绍 参考案例2: 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 9

平抛运动的特点和规律

平抛运动的特点及规律 一、知识目标: 1、知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。 2、知道平抛运动的特点。 3、理解平抛运动的基本规律。 二、能力目标: 通过平抛运动的研究方法的学习,使学生能够综合运用已学知识,来探究新问题的研究方法。 三、德育目标: 通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。 教学重点: 1、平抛运动的特点和规律 2、学习和借借鉴本节课的研究方法 教学难点: 平抛运动的规律 教学方法: 实验观察法、推理归纳法、讲练法 教学用具: 平抛运动演示仪、自制投影片、电脑、多媒体课件 教学步骤: 一、导入新课: 用枪水平地射出一颗子弹,子弹将做什么运动,这种运动具有什么特点,本节课我们就来学习这个问题。 二、新课教学 (一)用投影片出示本节课的学习目标 1、理解平抛运动的特点和规律 2、知道研究平抛运动的方法 3、能运用平抛运动的公式求解有关问题 (二)学习目标完成过程 1:平抛物体的运动 (1)简介平抛运动: a:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫平抛运动。 b:举例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,小球所做的就是平抛运动,并且我们看它做的是曲线运动。 c:分析说明平抛运动为什么是曲线运动(因为物体受到与速度方向成角度的重力作用)(2)巩固训练 a:物体做平抛运动的条件是什么 b:举几个物体做平抛运动的实例 (3)a:分析说明:做平抛运动的物体;在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动b:在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。 c:实验验证: 1.用CAI课件模拟平抛运动, 2.模拟的同时,配音说明: 用小锤打击弹性金属片时,A球就向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。 3.实验现象:(学生先叙述,然后教师总结) 现象一:越用力打击金属片,A飞出水平距离就越远。 现象二:无论A球的初速度多大,它会与B球同时落地。 ?→ ?对现象进行分析:得到平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向的速 ..........................

备考2019年高考物理一轮复习:第四章第2讲平抛运动的规律及应用练习含解析

板块三限时规范特训 时间:45分钟满分:100分 一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中1~6为单选,7~10为多选) 1.一个物体以初速度v0被水平抛出,落地时速度为v,那么物体运动的时间是() A.v-v0 g B. v+v0 g C.v2-v20 g D. v2+v20 g 答案 C 解析由v2=v2x+v2y=v20+(gt)2,得出t=v2-v20 g,故C正确。 2.[2017·江西联考]在空间某一点以大小相等的速度分别竖直向上、竖直向下、水平抛出质量相等的小球,不计空气阻力,经过相等的时间(设小球均未落地)() A.做竖直下抛运动的小球加速度最大 B.三个小球的速度变化相同 C.做平抛运动的小球速度变化最小 D.做竖直下抛的小球速度变化最小 答案 B 解析由于不计空气阻力,抛出的小球只受重力作用,因此它们的加速度相同,均为重力加速度g,A错误;加速度相同,相等时间内三个小球的速度变化相同,B正确,C、D错误。 3.物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是图中的()

答案 B 解析 根据几何关系:tan α=v y v 0=gt v 0 ,则tan α与t 成正比例函数关系,B 正确。 4.[2018·山西太原模拟]将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上,如图所示。不计空气阻力,则下列说法正确的是 ( ) A .从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短 B .篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次小于第二次 C .篮球两次撞墙的速度可能相等 D .抛出时的速度大小,第一次一定比第二次小 答案 A 解析 由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上,篮球被抛出后的运动可以看 作是平抛运动的反向运动。加速度都为g 。在竖直方向上,h =12gt 2,因

平抛运动知识点总结及解题方法归类总结

三、平抛运动及其推论 一、 知识点巩固: 1.定义:①物体以一定的初速度沿水平方向抛出,②物体仅在重力作用下、加速度为重力加速度g ,这样的运动叫做平抛运动。 2.特点:①受力特点:只受到重力作用。 ②运动特点:初速度沿水平方向,加速度方向竖直向下,大小为g ,轨迹为抛物线。 ③运动性质:是加速度为g 的匀变速曲线运动。 3.平抛运动的规律:①速度公式:0x v v = y v gt = 合速度:()2 2220t x y v v v v gt =+=+ ②位移公式:2 0,2 gt x v t y == 合位移:2 2 2 22 20 12s x y v t gt ?? =+=+ ??? tan 2y gt x v α== ③轨迹方程:2 202gx y v =,顶点在原点(0、0),开口向下的抛物线方程。 注: (1)平抛运动是一个同时经历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)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为 。 (3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度恒定,所以竖直方向上在相 等的时间内相邻的位移的高度之比为 … 竖直方向上在相等的时间内相邻 的位移之差是一个恒量(T 表示相等的时间间隔)。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为ɑ)方向和位移方向(与水平方向之间的夹角是)是不相同的,其关系式(即任意一点的速度延长线 必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 V y x S O x x 2/V y V 0V x =V 0 P ()x y ,θα0 tan y x v gt v v θ= = ɑ θ ɑ

人教版必修二53实验研究平抛运动教案7.doc

物理必修2人教新课标5.3探究平抛运动的规律教案

教学手段教具准备 平抛运动演示仪、平抛竖落仪 教学活动 [新课导入] 师:前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回顾一下. 做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向. 师:在什么情况下物体会做曲线运动? 生:当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动. 师:运动的合成与分解包含哪几个方面的内容? 生:包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与分解. 师:在合成与分解的过程中遵循什么样的规律? 生:必须遵循平行四边形定则. 师:合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系呢? 生:合运动和分运动所经历的时间一定是相同的,这是等时性原理;各个分运动之间是相互独立、互不影响的,这是独立性原理. 师:说了这么多,我们也仅仅是从理论上了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律,但我们还没有把这一理论应用到实际的曲线运动中来检验一番,所以这节课我们就来完成这一项任务,通过运动的合成与分解来研究一种生活中常见的运动一平抛运动. [新课教学] 一、抛体运动 [演示实验] 以任意角度向空中抛出一个粉笔头. 师:请同学们观察粉笔头的运动轨迹.判断它的运动性质. 生:粉笔头的运动轨迹是曲线,它做的是曲线运动. 师:分析它的受力情况. 生: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. 师: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(如图6. 3—1所示).现在请大家考虑一下,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? 生: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、铅球等师: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:学生活动 厂■、&何以忽略) 、 、、 \ 、 G 图6.3-1

实验:研究平抛运动.doc

第三节实验:研究平抛运动教学设计 【教材和学情分析】 一、教材分析 《平抛物体的运动》这节内容编排在学生学习了直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。 二、学情分析 1、高一学生认识事物的特点是:已经开始习惯抽象逻辑思维,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持。 2、学生在没有学习本节知识之前,已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法,但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线 运动。 本节课主要采用实验探究的教学模式,逐步引导学生认识事物的本质。学生通过对实验中种种问题的探究,掌握科学认识物理规律的方法。 【教学目标】 1、知识与技能 (1)能描出平抛运动的轨迹。 (2)会计算平抛物体的初速度。 (3)结合运动分解的知识,明确两个分运动的特点。 (4)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法; 2、过程与方法 通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法 3、情感、态度价值观 (1)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验,激发学生学习兴趣 和求知的欲望; (2)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,培养学生创新意识和创新品德;

【教学重点】 平抛运动轨迹的描绘。 【教学难点】 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。 【教学方法】 自主学习与实验探究相结合,加深对平抛运动的感性认识。 【教学准备】 实验器材:斜槽、小球、木板、白纸(可先画上坐标格)、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。 多媒体:多媒体课件、电子白板、Excel软件、摄像头等。 【课时安排】1 课时 【教学流程】 游戏引入激发兴趣 【教学过程】 一、引入新课 师生交互体验实验乐 认认识识形器变材 学 趣 提问:飞机投弹如何才能准确击中目标呢? 生 参 平抛运动在空中一瞬即逝,优美的曲线随即成为历史,没有留下什么具体的与 设计方案做实验 实 验 可供操作的东西,无法研究平抛运动。要详尽研究平抛运动的特点,必须先得到 如何绘途描点平抛 其运动轨迹。引入新课。数据分析 轨 迹如何判断图线特点 设计意图:游戏激发学生的学习兴趣。 求初速度 解决问题 二、新课教学 展示学习目标及实验探究点(认真阅读教材并结合实验室实际情况选择合适的 首尾呼应归纳总结学生体验成功 实验器材和研究方法) 探究点1、如何获得平抛运动的轨迹? 探究点2、如何确定轨迹是否为抛物线? 探究点3、如何根据已有的轨迹求出平抛的初速度 (一)、如何获得平抛运动的轨迹? 平抛运动演示仪 1、师生交互认识实验器材: 斜槽、小球、木板、白纸(可先画上坐标格)、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅

物理一轮复习 4.2 平抛运动的规律及应用学案 新人教版必修2

物理一轮复习 4.2 平抛运动的规律及应用学案 新人教版必 修2 【考纲知识梳理】 一、平抛运动的定义和性质 1、定义:平抛运动是指物体只在重力作用下,从水平初速度开始的运动。 2、运动性质: ①水平方向:以初速度v 0做匀速直线运动. ②竖直方向:以加速度a=g 做初速度为零的匀变速直线运动,即自由落体运动. ③平抛运动是加速度为重力加速度(a=g)的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. 二、研究平抛运动的方法 1、通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性. 2、 平抛运动规律:(从抛出点开始计时) (1).速度规律: V X =V 0 V Y =gt (2).位移规律: X=v 0t Y= 2 2 1gt (3).平抛运动时间t 与水平射程X 平抛运动时间t 由高度Y 决定,与初速度无关;水平射程X 由初速度和高度共同决定 三、斜拋运动及其研究方法 1.定义:将物体以v 沿斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动。 2.斜抛运动的处理方法:斜抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直

抛体运动的合运动 【要点名师透析】 一、对平抛运动规律的进一步理解 1、飞行的时间和水平射程 (1)落地时间由竖直方向分运动决定: 由 2 2 1 gt h= 得: g h t 2 = (2)水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定: g h v t v x 2 = = 2、速度的变化规律 (1)平抛物体任意时刻瞬时速度v与平抛初速度v0夹角θa的正切值为位移s与水平位移x 夹角θ正切值的两倍。 (2)平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 证明: 2 2 1 tan 2 x s s gt v gt = ? = = α (3)平抛运动中,任意一段时间内速度的变化量Δv=gΔt,方向恒为竖直向下(与g同向)。任意相同时间内的Δv都相同(包括大小、方向),如右图。 3、平抛运动的两个重要结论 (1)以不同的初速度,从倾角为θ的斜面上沿水平方向抛出的物体,再次落到斜面上时速度与斜面的夹角a相同,与初速度无关。(飞行的时间与速度有关,速度越大时间越长。)

实验:研究平抛运动

实验:研究平抛运动

第三节实验:研究平抛运动教学设计 【教材和学情分析】 一、教材分析 《平抛物体的运动》这节内容编排在学生学习了直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。 二、学情分析 1、高一学生认识事物的特点是:已经开始习惯抽象逻辑思维,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持。 2、学生在没有学习本节知识之前,已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法,但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线运动。 本节课主要采用实验探究的教学模式,逐步引导学生认识事物的本质。学生通过对实验中种种问题的探究,掌握科学认识物理规律的方法。 【教学目标】 1、知识与技能 (1)能描出平抛运动的轨迹。 (2)会计算平抛物体的初速度。 (3)结合运动分解的知识,明确两个分运动的特点。 (4)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法; 2、过程与方法 通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法 3、情感、态度价值观 (1)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验,激发学生学习兴趣和求知的欲望; (2)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,培养学生创新意识和创新品德;

【教学重点】 平抛运动轨迹的描绘。 【教学难点】 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。 【教学方法】 自主学习与实验探究相结合,加深对平抛运动的感性认识。 【教学准备 】 实验器材:斜槽、小球、木板、白纸(可先画上坐标格)、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。 多媒体:多媒体课件、电子白板、Excel 软件、摄像头等。 【课时安排】1课时 【 教学流程】 【教学过程】 一、引入新课 提问:飞机投弹如何才能准确击中目标呢? 平抛运动在空中一瞬即逝,优美的曲线随即成为历史,没有留下什么具体的可供操作的 东西,无法研究平抛运动。要详尽研究平抛运动的特点,必须先得到其运动轨迹。引入新课。 设计意图:游戏激发学生的学习兴趣。 与实验

2021届高考物理一轮复习方略关键能力·题型突破+4.2 平抛运动的规律及应用

关键能力·题型突破 考点一平抛运动的规律 单个物体的平抛运动 【典例1】(多选)一位同学玩投掷飞镖游戏时,将飞镖水平抛出后击中目标。当飞镖在飞行过程中速度的方向平行于抛出点与目标间的连线时,其大小为v。不考虑空气阻力,已知连线与水平面间的夹角为θ,则飞镖( ) A.初速度v0=vcos θ B.飞行时间t= C.飞行的水平距离x= D.飞行的竖直距离y= 【一题多解】选A、C。 方法一:将运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,飞镖的初速度v0=vcos θ,选项A正确;根据平抛运动的规律有x=v0t,y=gt2,tan θ=,解得t=,x=,y=,选项C正确,B、D错误。 方法二:求飞行时间还可以沿抛出点与目标间的连线和垂直连线方向

建立平面直角坐标系,则沿连线方向上,飞镖做初速度为v0cos θ,加速度为gsin θ的匀加速直线运动;垂直连线方向上做初速度为v0sin θ,加速度为-gcos θ的类竖直上抛运动,故由题意可知飞镖飞到速度为v时,垂直连线方向的速度减为0,所用时间为,再次回到连线所用的时间也为(竖直上抛运动的对称性),故飞行时间为。 多个物体的平抛运动 【典例2】(2019·潮州模拟)甲、乙两位同学在不同位置沿水平各射出一枝箭,箭落地时,插入泥土中的形状如图所示,已知两支箭的质量、水平射程均相等,若不计空气阻力及箭长对问题的影响,则甲、乙两支箭 ( ) A.空中运动时间之比为1∶ B.射出的初速度大小之比为1∶ C.下降高度之比为1∶3 D.落地时动能之比为3∶1 【通型通法】

1.题型特征:两个物体水平抛出。 2.思维导引: 【解析】选B。根据竖直方向的自由落体运动可得 h=gt2 水平射程:x=v0t 可得:x=v0 由于水平射程相等,则:v甲=v乙① 末速度的方向与水平方向之间的夹角的正切值: tan θ== 可得:2gh 甲=3,6gh乙=② 联立①②可得:h甲=3h乙,即下落的高度之比为3∶1; 根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2,可知运动时间之比为∶1,故A、C错误;射出的初速度大小之比为1∶,故B正确;它们下落的高度之比为3∶1;但射出的初速度大小之比为1∶,

新高考物理第一轮复习课时强化训练:探究平抛运动的特点(解析版)

2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练 探究平抛运动的特点 一、选择题 1、如图,在探究平抛运动的水平分运动的规律的实验中,下列哪些因素对探究规律没有影响( ) A.弧形轨道末端不水平 B.弧形轨道不光滑 C.实验小球为轻质小球 D.水平轨道不光滑 答案 B 解析弧形轨道末端不水平,小球抛出后不做平抛运动,对实验有影响,故A错误;只要每次释放小球的位置相同,轨道末端水平,弧形轨道是否光滑对实验没有影响,故B正确;实验小球为轻质小球,空气阻力对小球影响较大,故C错误;水平轨道不光滑,沿水平轨道运动的小球做减速直线运动,对实验有影响,故D错误。 2、用如图所示的装置研究平抛运动。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。关于该实验,下列说法中不

正确的是( ) A.两球同时落地 B.应改变装置的高度,多次实验 C.实验能说明A球在竖直方向上做自由落体运动 D.实验能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 答案 D 解析根据装置图可以知道,两球由相同高度同时运动,A做平抛运动,B做自由落体运动,因此将同时落地,所以A正确;要多次实验,观察现象,则应改变装置的高度,多次实验,所以B正确;因为两球同时落地,因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的,故根据实验结果可以知道,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,所以C正确,D错误。 3、为了探究平抛运动的规律,将小球A和B置于同一高度,在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B。同学甲直接观察两小球是否同时落地,同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验( )

A.只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 B.两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 C.只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 D.两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 答案 D 解析在图甲的实验中,改变高度和平抛小球的初速度大小,发现两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,不能得出水平方向上的运动规律。在图乙的实验中,通过频闪照片,发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上,知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动。频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等,知水平方向做匀速直线运动,所以D 正确,A、B、C错误。 4、(多选)为了研究平抛运动的分运动性质,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开下落。关于该实验,下列说法中正确的是( )

研究平抛运动实验报告

物理实验报告班级学号姓名实验时间 实验名称 3 实验:研究平抛运动 实验原理研究平抛物体的运动,描绘平抛轨迹,求平抛初速度:利用2 2 1 gt y=求 出时间 g y t 2 =,代入 t x = υ求初速度,表达式为: y g x 2 = υ 实验器材演示面板、铝质导轨、接球槽、钢球、重锤、塑料磁条、白纸、复写纸等; 实验步骤①调整面板:调整支脚螺丝,使面板竖直(重锤线与面板竖直刻度线平行); ②调节导轨:调节铝质导轨,使导轨末端水平(在导轨末端放上小球不 至于滚动); ③压纸:将A4白纸边缘紧贴着面板的刻度线,上面叠放复写纸,再用 塑料磁条压在面板上; ④放球:从斜面导轨上同一位置,由静止释放小球,使钢球落在接球槽 内; ⑤印点:小球落点通过复写纸印在白纸上,注意区分落点与滚动印迹点; ⑥移槽:将接球槽逐次下移(或上移),再次释放小球,便在白纸上打 下一系列斑点; ⑦重复:将白纸翻面再重复实验一次; 数据处理①取下白纸,沿边线绘x轴和y轴; ②测量各斑点到x轴的距离,记为y; 到y轴的距离,记为x;填入表格 ③用平滑的曲线拟合各个斑点; ④如果轨迹是抛物线,则两坐标满足 关系式y=ax2, ⑤用公式计算初速度 y/cm x/cm 误差分析

3 实验:研究平抛运动 作业与测试 1.在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施减小误差?() A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽水平轨道必须水平 C.每次要平衡摩擦力D.小球每次应从斜槽同一高度释放 2.在研究平抛物体运动的实验中,小球每次滚下的初始位置不同,则正确的是()A.小球平抛的初速度不同B.小球每次做不同的抛物线运动 C.小球在空中运动的时间每次均不同D.小球通过相同的水平位移所用时间均不同3.在做“研究平抛运动”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,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是()A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同 C.每次必须由静止释放小球 D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触 F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 4.某同学设计一个探究平抛运动特点的实验装置如图所示,每 次让小球从斜面上同一位置滚下,并用可以调高调低的水平板 和复写纸记录钢球的落点,根据实验装置,如何探究钢球水平分速度的特点?实验需要什么器材?请说明实验步骤? 5. 某同学以方格白板为背景,用数码相机拍摄小球做平抛运动 的几张连续照片如图所示,如果相机每隔T时间拍一张,白板 中方格的边长为L,由图中计算出小球做平抛运动的初速度是多 少?小球从距离a点上方向多高的地方水平抛出?

《实验:研究平抛运动》导学案

《实验:研究平抛运动》导学案 【学习目标】 1.学会用实验方法描出平抛运动的轨迹。 2.学会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出初速度。 【学法指导】 用实验探究物理规律 【知识链接】 平抛运动规律,数学中抛物线相关知识 【学习过程】 知识点一:方法探究 阅读P12面“参考探究”尝试回答问题1 问题1:我们能够获得平抛运动轨迹的方法有那些? 阅读P11面“判断平抛运动的轨迹是不是抛物线”尝试回答问题2 问题2:如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线? 阅读P11面“计算平抛物体的初速度”尝试回答问题3 问题3:怎样计算平抛运动的初速度? 知识点二:实验案例 为记录平抛运动轨迹,实验室中较常用的方法是教材介绍的参考案例1 1、实验器材 附带金属小球的斜槽、木板、竖直固定支架、白纸、图钉、刻度尺、三角板、 重锤、铅笔。 2、实验步骤如下 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轨道上,如小球能在任意位置静止,就表明水平水准已调好。

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,然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上,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。 ④描绘运动轨迹用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上,持续调整笔尖的位置,使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖,然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点,这就记下了小球球心所对应的位置。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即得小球做平抛运动的轨迹。 3、注意事项: ①实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平,方木板必须处在竖直平面内,且与小球运动轨迹所在竖直平面平行,并使小球的运动靠近木板但不接触。 ②小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板。 ③坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,而应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点,位于槽口末端上方r处(r为小球半径)。 ④应在斜槽上适当的位置释放小球,使它以适当的水平速度抛出,其轨迹由木板的左上角到达右下角,这样能够使实验误差较小。 ⑤须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y轴是否竖直。 问题1:小球为什么每次要从从斜槽上同一位置滚下? 问题2:为什么要将斜槽末端调水平? 知识应用: 例1:在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,能够描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从位置上滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B.按图安装好器材,注意和,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 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。 ⑴完成上述步骤,将准确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是。 提示回顾该实验的操作步骤及注意事项,对照分析即得。 反思: 例2:如右图所示是研究平抛运动的实验装置简图,下图是实验后白纸上的轨迹图。 ⑴说明图中的两条坐标轴是如何作出的。 ⑵说明判断槽口的切线是否水平的方法。

第18讲 平抛运动的规律及应用

第18讲平抛运动的规律及应用 基础命题点平抛运动的基本规律 1.抛体运动 定义:以一定的初速度将物体抛出,如果物体只受01重力作用,这时的运动叫做抛体运动。 2.平抛运动 (1)定义:以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在02重力作用下的运动。 (2)性质:平抛运动是加速度为g的03匀变速曲线运动,其运动轨迹是04抛物线。 (3)平抛运动的条件:v0≠0,沿05水平方向;只受06重力作用。 (4)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的07匀速直线运动和竖直方向的08自由落体运动。 3.平抛运动的规律:如图所示,以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x轴,以竖直向下的方向为y轴,建立平面直角坐标系,则: (1)09匀速直线运动,速度v x10v0,位移x11v0t。 (2)12自由落体运动,速度v y13gt,位移y141 2gt 2。 (3)合运动

①合速度v =v 2x +v 2 y ,方向与水平方向夹角为α,则tan α=v y v 0=15gt v 0。 ②合位移x 合=x 2+y 2,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ=y x =16gt 2v 0。 4.平抛运动的规律应用 (1)飞行时间:由t =17 2h g 知, 时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关。 (2)水平射程:x =v 0t =18v 02h g ,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共 同决定,与其他因素无关。 (3)落地速度v =v 2x +v 2 y =19 v 20+2gh ,以α表示落地速度与x 轴正方向 的夹角,有tan α=v y v x =20 2gh v 0 ,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关。 (4)速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv =g Δt 相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示。 5.两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的21中点,如图乙所示。 (2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任意位置处,设其末速度方向与

实验研究平抛运动

实验研究平抛运动 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

第三节实验:研究平抛运动教学设计 【教材和学情分析】 一、教材分析 《平抛物体的运动》这节内容编排在学生学习了直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。 二、学情分析 1、高一学生认识事物的特点是:已经开始习惯抽象逻辑思维,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持。 2、学生在没有学习本节知识之前,已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法,但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线运动。 本节课主要采用实验探究的教学模式,逐步引导学生认识事物的本质。学生通过对实验中种种问题的探究,掌握科学认识物理规律的方法。 【教学目标】 1、知识与技能 (1)能描出平抛运动的轨迹。 (2)会计算平抛物体的初速度。 (3)结合运动分解的知识,明确两个分运动的特点。 (4)知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法; 2、过程与方法 通过学生设计实验,体会物理问题的探究思想和实验设计思想,了解设计实验的基本方法;体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法 3、情感、态度价值观 (1)在上一节对平抛运动规律的学习的基础上,通过这一节学生的动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验,激发学生学习兴趣和求知的欲望; (2)鼓励学生去创新和实践,提倡多动脑、动手的创新精神,激发学生创新意识,培养学生创新意识和创新品德; 【教学重点】

第2讲 平抛运动的规律及应用

第2讲平抛运动的规律及应用 主干梳理对点激活 对应学生用书P076知识点抛体运动Ⅱ 1.平抛运动 (1)定义:将物体以一定的初速度沿□01水平方向抛出,物体只在□02重力作用下的运动。 (2)性质:平抛运动是加速度为g的□03匀变速曲线运动,运动轨迹是□04抛物线。 (3)条件 ①v0≠0,且沿□05水平方向。 ②只受□06重力作用。 2.斜抛运动 (1)定义:将物体以初速度v0沿□07斜向上方或□08斜向下方抛出,物体只在□09重力作用下的运动。 (2)性质:斜抛运动是加速度为g的□10匀变速曲线运动,运动轨迹是□11抛物线。 (3)条件 ①v0≠0,且沿□12斜向上方或斜向下方。 ②只受□13重力作用。 知识点抛体运动的基本规律Ⅱ 1.平抛运动 (1)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的□01匀速直线运动和竖直方向的02自由落体运动。 □ (2)基本规律(如图所示) ①速度关系

②位移关系 ③轨迹方程:y=□10 g 2v20x 2。 2.斜抛运动 (1)研究方法:斜抛运动可以分解为水平方向的□11匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动。 (2)基本规律(以斜向上抛为例,如图所示) ①水平方向 v0x=□12v0cosθ,x=v0t cosθ。 ②竖直方向 v0y=□13v0sinθ,y=v0t sinθ-1 2gt 2。 3.类平抛运动的分析 所谓类平抛运动,就是受力特点和运动特点类似于平抛运动,即受到一个恒定的外力且外力与初速度方向垂直,物体做匀变速曲线运动。 (1)受力特点:物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直。 (2)运动特点:沿初速度v0方向做匀速直线运动,沿合力方向做初速度为零的匀加速直线运动。 一堵点疏通 1.以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。() 2.做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大。()

实验:探究平抛运动的特点-教案

实验:探究平抛运动的特点 课题实验:探究 平抛运动的 特点 单元5学科物理年级高一 【教材分析】 本节课所采用的教材是人教版高中物理必修2第五章第3节的内容。 本节内容是通过实验探究平抛运动的规律,它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用,也是后一节抛体运动的规律得出的前提,更是学生自主设计、探索的好素材,在本章中有着重要的地位。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。 【教学目标与核心素养】 一、教学目标 1.知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。 2.知道抛体运动只受重力作用 3.探究平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和竖直方向自由落体运动,并且这两个运动互不影响。 二、核心素养 物理观念:理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成,并且这两个分运动互相独立。 科学思维:经历不同层次的现察与分析,培养学生的观察能力,综合分析能力 科学探究:科学探究:利用生活中实际问题引入,创设矛盾所在,提出问题,结合平抛仪实验,动画,平抛与自由落体运动对比的频闪照片,逐步加深对平抛运动的认识.并根据实验结果在教师引导

思考3:你能总结抛体运动的定义吗?物体以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这时的运动叫作抛体运动; 讲授新课一、平抛运动 1.平抛运动 将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,且只在重力作用下所做的运动。 做平抛运动的物体有什么特点呢?下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。 二、探究平抛运动的特点 1.实验思路 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,把平抛运动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。 2.进行实验 思考:如何通过实验方法获得平抛运动轨迹? 方法一:描迹法 观察记忆平抛运动的概念 学生阅读课文说一说实验思路 思考讨论:如何通 过实验方法获得平抛运动轨迹? 学生设计表格测量两球间的距离 学生思考讨论小球在水平方向和竖直方向分运动的特点 学生阅读理解实验步骤 学生观察实验现象并总结 掌握平抛运动初速度沿水平方向,只受重力两个关键点 锻炼学生自主学习能力 拓展学生的思维 掌握描述平抛运动的几种方法 锻炼学生的动手能力 锻炼学生的交流讨论能力理解平抛运动水平方向上做的是匀速运动,竖直方向上做的是自由落体运动。 掌握演示实验中平抛运动竖直分运动的特点 锻炼学生

3 实验:探究平抛运动的特点

实验:探究平抛运动的特点 核心素养目标 科学探究 (1)会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。 (2)学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。 (3)通过实验,掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。 科学态度与责任 能认识物理学是通过有意识地探究而做出的对自然现象的 描述和解释。 知识点一实验思路 1.思路:把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。 2.平抛运动的分解方法 (1)平抛运动的特点 物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。 (2)分解方法 分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。 (1)以一定的速度将物体抛出,且物体只受重力作用的运动叫抛体运动。 (2)初速度沿水平方向的抛体运动叫平抛运动。 知识点二进行实验 1.探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)用小锤敲击弹性金属片,小球A沿水平方向飞出,做平抛运动,同时小球B被释放,做自由落体运动,通过听落地声音判断并观察两球落地的时间和位置。(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打力度,从而改变A球的水平初速度,多次重复这个实验,判断并观察比较两球落地的时间和位置。 (3)归纳结论:处于同一高度的两个小球,同时落地,且A球飞出一段水平距离。无论A球的初速度多大,总是与B球同时落地,表明平抛运动的竖直分运动是自

由落体运动。 (4)用频闪照相机对实验过程进行拍摄,频闪照片(如图所示)显示A、B两球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。 2.探究平抛运动水平分运动的特点 (1)将白纸和复写纸依次固定在平抛运动实验器上,调节实验器的底板螺母,使其处于水平状态。保证小钢球飞出后做平抛运动 (2)将小球放在平抛运动实验器斜槽的某一高度,无初速释放,小球从斜槽滚下做平抛运动落至挡板上,撞击挤压复写纸在白纸上留下印迹(一个点)。 (3)多次改变倾斜挡板的位置,重复(2)的操作,在白纸上留下一系列印迹。 (4)在白纸上确定小球做平抛运动的初始位置O,并利用重垂线的确定y轴。 一定要在白纸上记下小球飞离槽口时球心的位置,而不是斜槽末端的位置。 (5)取下白纸,用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹。 (6)数据处理 在y轴上找的几个点,A1、A2、A3,…,且满足OA1=L,OA2=4L,OA3=9L,…, 根据竖直方向分运动的规律,h=1 2gt 2可知,tOA1=tA1A2=tA2A3=…。由A1、A2、 A3、…作x轴的平行线,与轨迹交点记为M1、M2、M3、…,由M1、M2、M3、…作y轴的平行线交x轴B1、B2、B3、…。 用刻度尺量取OB1、B1B2、B2B3,…的长度,在实验误差允许的范围内OB1=B1B2=B2B3=…则说明小球水平方向上的运动是匀速直线运动。 探究竖直分运动的实验器材及装置 小锤,2个金属小球,平抛竖落仪,频闪照相机。

2021届山东新高考物理一轮复习讲义:第4章 实验5 探究平抛运动的特点 Word版含答案

实验五 探究平抛运动的特点 一、实验目的 1.用实验与理论进行探究、分析,认识平抛运动的规律。 2.用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。 3.根据平抛运动的轨迹确定平抛物体的初速度。 二、实验原理 平抛运动可看作两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速直线运动,另 一个是竖直方向的自由落体运动,则水平方向上有x =v 0t ,竖直方向上有y =12 gt 2,令小球做平抛运动,利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹,建立坐标系,测量出x 、y ,再利用公式可得初速度v 0=x g 2y 。 三、实验器材 斜槽、竖直固定在铁架台上的木板、铅笔、白纸、图钉、小球、刻度尺、重锤线。 四、实验步骤

甲乙 1.按图甲安装实验装置,使斜槽末端水平。 2.以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O,过O点画出竖直的y 轴和水平的x轴。 3.使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点。用同样方法,在小球运动路线上描下若干点。 4.将白纸从木板上取下,从O点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线,如实验原理图乙所示。 五、数据处理 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 (1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后,轨迹上各点的坐标具有y=ax2的关系,且同一轨迹上a是一个特定的值。 (2)验证方法 方法一:代入法 用刻度尺测量几个点的x、y坐标,分别代入y=ax2中求出常数a,看计算得到的a值在误差范围内是否为一常数。 方法二:图象法 建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值

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