高中物理 5.3实验 研究平抛运动导学案 新人教版必修2

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1、第五章曲线运动第3节研究平抛运动【学习目标】知识与技能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；过程与方法：1、会用运动合成与分解的方法分析抛体运动2、学会化曲线为直线的物理思想和方法3、能够根据物体初速度和受力确定物体的运动规律情感、态度与价值观1、培养学生合作与交流的精神，右将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯2、通过动手实验，将感性认识和理性思维相结合，使学生获得成功的体验【重点、难点】重点：1、如何设计实验。2、如何处理实验数

2、据。3、通过实验处理结果加深对平抛运动的理解难点:1、实验设计及数据处理中的困难。2、由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。预习案【自主学习】1、平抛运动的定义：；2、条件：；3、特点：；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=______

3、____.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.实验步骤描绘平抛运动的轨迹，建立水平、竖直的直角坐标系，通过研究水平和竖直两个方向的位移时间关系，获得各分运动的确切情况。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

4、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=1cm或2cm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z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)。6实验过程注意

5、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。(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

6、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。探究案【合作探究一】问题：平抛运动物体在竖直方向的什么运动？一、探究平抛运动物体在竖直方向的运动规律v0v1v2v2yv1yθ2θ1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

7、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。实验　：按图所示操作实验，如果小球A确实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

8、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