2019_2020学年高中物理第五章曲线运动3实验：研究平抛运动学案新人教版必修2.docx

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1、3　实验：研究平抛运动知识体系关键点击2个目的——描绘平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线、计算平抛运动的初速度2种方法——公式法、图象法知识点一　描绘平抛运动的轨迹(1)实验原理用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹．(2)实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、白纸、铁架台．(3)实验步骤①按图甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止)．②以水平槽末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点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

2、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点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图乙所示．知识点二　数据处理(1)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线9方法一：公式法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，轨迹上各点的坐标应具有y＝ax2的关系，而且同一轨迹a是一个特定的值．②验证方法用刻度尺测量几个点的x、y两个坐标，分别代入y＝ax2中求出常量a，看计算得到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数．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的y值和x2值

3、，在y－x2坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值．(2)计算初速度在小球平抛运动轨迹上任取一点，用刻度尺(三角板)测出它们的坐标(x，y)，利用公式y＝gt2和x＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0(g已知)，多求几个点然后求出v0的平均值．1．做实验时斜槽轨道必须光滑．(　　)[答案]　×2．坐标系的原点应选在槽口的端点．(　　)[答案]　×3．实验时必须保证斜槽末端的切线水平．(　　)[答案]　√4．小球每次只要从斜槽上同一位置滚下即可，不用考虑是否有初速度．(　　)[答案]　×1．如图所示是“喷水法”的实验装置．倒置的塑料瓶内装有水

4、，瓶塞内插有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．直管的作用是保证喷出的水的流速(平抛的初速度)不受瓶内水面高度的影响．请同学们讨论直管上端口A为什么要比液面低？[提示]　为了使水从喷嘴中喷出时的速度不变，直管的上端口A应比液面低，从而使该处的压强与外界大气压强一样，弯管口处的压强也就保持不变，水流做平抛运动的初速度就不变．2．实验时，轨道的粗糙程度为什么对该实验没有影响？9[提示]　因为每次钢球从同一高度滚下，所受摩擦力相同，到达槽口的速度相同，因此轨迹依然重合，不影响实验结果．要点一平抛运动的实验原理及操作【典例】　(多选)在探究平抛运动的规律时，可

5、以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是(　　)A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹[思路点拨]　本题来源于课本中的插图，实质是考查用这三个装置研究平抛运动时要注意的事项．分析问题时要从实验原理、实验步骤出发，寻找正确、合理的选项．[解析]　小球下落的速度很快，运动时间很

6、短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压强，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法，同样可以获得平抛运动的轨迹，选项D正确．[答案]　BD研究平抛运动的实验原理是：把平抛运动看成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.高考中常常通过变通实验装置、变通操作方法等达到验证实验的目的，

7、分析处理问题时，要特别注意实验现象所表示的实验结论，决不能凭记忆主观判断.9[针对训练]　在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示．(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)(多选)关于这个实验，下列说法正确的是________．A