高一物理上学期：高一物理17周

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1、使用时间：编号：29班级姓名组号5.3实验：研究平抛运动【学习目标】1.知道平抛运动的条件2.知道斜槽与平板的调节要求。3.知道坐标系与坐标原点的确定方法。4.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法与步骤。5.理解平抛运动水平分运动的研究方法。[来源:学科网]6.知道确定初速度需要测量的物理量，会计算平抛运动物体的初速度。【学习重点】[来源:Zxxk.Com]把数学知识与实验结论结合起来总结平抛运动的规律【学习难点】掌握平抛运动轨迹的描绘方法及应用【课前预习】复习上节内容1.什么是平抛运动？在x轴上作出等距离的几个点A1、

2、A2、A3…把线段OA1的长度记为L,那么OA2=2L、OA3=3L…由A1、A2、A3…向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…如果轨迹的确是一条抛物线，那么M1、M2、M3…各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有y=ax2的形式（a是一个待定的常量）。其中OA1=L、OA2=2L、OA3=3L…这样做的目的是使y2=____y1，y3=____y1…这样代入y=ax2，可以方便求出a。二、计算平抛物体的初速度在后面案例介绍的几种方法中，如果要求不太高，可以忽略空气阻力的作用。这样，抛体在竖直方向上只受

3、到重力的作用，因此它的加速度是常量，等于____。它的y坐标的变化符合匀加速运动的规律：y=____。于是，测量某点的下落距离，例如在M3点的下落距离y3(图5-10)，根据这个数据就可以算出抛体下落到这点所用的时间t3。为了得到抛体的初速度，还需测量________。计算的表达式为____________。【课堂探究】一、实验原理（以教科书“参考案例1”为案例）物体的平抛运动可以看做是两个方向的分运动的合成。一个是水平方向的____________运动，另一个是竖直方向的____________运动。在竖直放置的木

4、板上固定坐标纸，让小球做平抛运动，描出小球的运动轨迹；装置如图所示。选定斜槽末端球心所在的点为坐标原点，初速度的方向为____轴的正方向，以竖直向下为____轴的正方向建立直角坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标（x,y），根据两个分运动的特点，利用公式____________，求出小球的飞行时间。再利用公式____________，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度，v0=____________(用x、y等量表示)。二、实验器材斜槽、竖直固定在铁架台上的木板、白纸、图钉、________，有空的卡片、

5、________，铅垂线。三、实验步骤（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末端，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。（2）调整木板用悬挂在槽口的铅垂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，然后把铅垂线方向记录到钉在木板的白纸上，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O把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。（4）描绘

6、运动轨迹让小球从斜槽上的定位器处释放，观察小球的运动轨迹，并在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面与小球的运动轨迹垂直，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置，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记即得小球做平抛运动的轨迹。（5）计算初速度以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴（过O点作y轴的垂线），并在

7、曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，利用公式x=v0t和计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。四、注意事项1．实验中必须调整斜槽末端切线水平（检验是否水平的方法是：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验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

8、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。【课后巩固】O1．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球的平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，试验装置如图所示。（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