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1、第三節(jié)實驗：研究平拋運動 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.學(xué)會描繪平拋運動軌跡的方法2根據(jù)運動軌跡求平拋物體的初速度重點難點：1.描繪小球做平拋運動的軌跡2結(jié)合兩個方向上的分運動，對實驗數(shù)據(jù)進行處理 三、實驗器材斜槽、坐標(biāo)紙、圖釘、方木板、小球、刻度尺、重錘、細(xì)線、三角板、鉛筆、鐵架臺 四、實驗步驟1安裝調(diào)整斜槽將坐標(biāo)紙用圖釘釘在豎直的木板的左上角(如圖531所示)，用平衡法調(diào)整斜槽末端水平，直到將小球輕放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止即可圖531 2調(diào)整木板，確定坐標(biāo)原點用懸掛在槽口的重垂線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球運動軌跡所在平面平行靠近，把小球放在槽口處，

2、用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點O，用鉛筆在紙上把這個點記下來，O點即為坐標(biāo)原點，再利用重垂線畫出通過O點的豎直線 3確定球的位置使小球由斜槽某一位置無初速度滾下，離開水平槽后做平拋運動先用眼睛粗略確定小球的運動軌跡，然后使小球從同一位置無初速度滾下，在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過的位置，并在坐標(biāo)紙上記下該點用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置 4建坐標(biāo)系，描繪軌跡取下坐標(biāo)紙，以過O點的豎直線作為y軸，過O點的水平線作為x軸，最后將紙上記下的一系列點，用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運動的軌跡 核心要點突破一、數(shù)據(jù)處理1判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線 如圖532所

3、示，在x軸上作出等距離的幾個點A1、A2、A3、，把線段OA1的長度記為l，則OA22l，OA33l，由A1、A2、A3、向下作垂線，其與軌跡交點分別記為M1、M2、M3、，若軌跡是一條拋物線，則各點的y坐標(biāo)和x坐標(biāo)之間應(yīng)該具有yax2的關(guān)系(a是待定常量)，用刻度尺測量某點的x、y兩個坐標(biāo)值代入yax2求出a.再測量其他幾個點的x、y坐標(biāo)值，代入yax2，若在誤差范圍內(nèi)都滿足這個關(guān)系式，則這條曲線是一條拋物線圖532 特別提醒：(1)計算初速度時，要在平拋運動軌跡上選取距O點遠些的點，以使結(jié)果更準(zhǔn)確(2)利用以上方法確定v0時，要以坐標(biāo)原點為出發(fā)點 二、研究平拋運動時的注意事項和誤差分析1誤

4、差分析(1)斜槽末端沒有調(diào)水平，小球離開斜槽后不做平拋運動(2)確定小球運動的位置時不準(zhǔn)確(3)量取軌跡上各點坐標(biāo)時不準(zhǔn)確 2注意事項(1)實驗中必須調(diào)整斜槽末端點的切線水平(檢驗是否水平的方法是：將小球放在斜槽末端水平部分，將其向兩邊各輕輕撥動一次，看其是否會加速或減速運動)(2)方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直(3)小球每次必須從斜槽上同一位置滾下 (4)坐標(biāo)原點不是槽口的端點，應(yīng)是小球出槽口時球心在木板上的投影點(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達右下角為宜(6)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點O點較遠的一些點來計算初速

5、度 三、獲取平拋運動軌跡的其他方法1噴水法如圖533所示，倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細(xì)管，其中一根彎成水平，且加上一個很細(xì)的噴嘴圖533 水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細(xì)水柱，它顯示了平拋運動的軌跡將它描在背后的紙上，進行分析處理 2頻閃照相法用數(shù)碼照相機可記錄下平拋運動的軌跡，如圖534所示由于相鄰兩幀照片間的時間間隔是相等的，只要測量相鄰兩照片上小球的水平位移，就很容易判斷平拋運動水平方向上的運動特點圖534 課堂互動講練 在做“研究平拋運動”實驗時，下列說法正確的是()對器材的安裝和實驗操作的考查例1 A安裝有斜槽的木板時，一定要注意木板是否豎直B安裝有斜槽的木板時

6、，只要注意小球不和木板發(fā)生摩擦即可C每次實驗都要把小球從同一位置由靜止釋放D實驗的目的是描出小球的運動軌跡，分析平拋運動水平分運動的規(guī)律 【精講精析】做本實驗必須使斜槽末端切線水平，使釘有坐標(biāo)紙的木板豎直，以確保小球水平飛出和正確畫出坐標(biāo)軸小球每次從斜槽上同一位置由靜止開始滾下，可保證小球初速度不變【答案】ACD 【方法總結(jié)】(1)應(yīng)保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標(biāo)紙的木板豎直，并使小球的運動靠近坐標(biāo)紙但不接觸(2)小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下，在斜槽上釋放小球的高度應(yīng)適當(dāng)，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差 (2011年北京育才中

7、學(xué)高一檢測)圖535為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5 cm，如果取g10 m/s2，那么：圖535根據(jù)運動軌跡求初速度例2 (1)閃光頻率是_H z；(2)小球運動中水平分速度的大小是_m/s；(3)小球經(jīng)過B點的速度大小是_m/s. 【答案】(1)10(2)1.5(3)2.5 【方法總結(jié)】遇到根據(jù)平拋軌跡或平拋物體閃光照片計算初速度時，要注意上方的點不一定是拋出點，解決方法是在豎直方向列出yaT2和水平方向列出xv0T求解 實驗原理及方法的理解和遷移 某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗實驗裝置示意圖如圖536甲所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組

8、平行的插槽(圖甲中P0P0、P1P1)，槽間距離均為d.把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點如圖乙所示例3 圖536 (1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_每次讓球從同一位置由靜止釋放是為了_(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了_(3)在圖乙中繪出小球做平拋運動的軌跡【思路點撥】解答本題時應(yīng)把握平拋運動的兩個分運動特點：(1)水平方向做勻速直線運動；(2)豎直方向做自由落體運動 【精講精析】(1)研究平拋運動的規(guī)律，首要的一點

9、是使小球沿水平方向拋出所以實驗前要反復(fù)調(diào)節(jié)斜槽，使斜槽的末端處于水平狀態(tài)，并使板A水平，插槽P0P0垂直斜槽并在斜槽末端正下方釋放小球時，每次要使小球從斜槽的同一位置滑下的主要原因是使小球每次拋出時具有相同的水平初速度v0. (2)實驗過程中，豎直木板在后移d的同時也側(cè)向移動d，是為了每次讓小球的落點不在記錄紙面的豎直線上，而在側(cè)移了的平面上，使記錄紙上每兩點間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的距離由水平方向的勻速直線運動研究豎直方向的運動規(guī)律 圖537(3)小球的平拋運動軌跡如圖537所示【答案】(1)斜槽末端水平、A板水平、插槽P0P0垂直斜槽并在斜槽末端正下方使小球每次拋出時具有相同的水平速度v0(2)使記錄紙上每兩點之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的距離(3)見精講精析圖 【策略點睛】對平拋運動的特點和基本規(guī)律要有正確的把握首先，平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，豎直向下；其次，平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動這些知識如果把握到位，很多問題就會迎刃而解