高中物理人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动3.实验：研究平抛运动…第三课时教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动3.实验：研究平抛运动…第三课时教学设计，共4页。教案主要包含了对平抛运动轨迹的研究，计算平抛运动的初速度等内容，欢迎下载使用。
★教学目标 知道平抛运动可以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。 设计实验来验证这个结论，加强感官印象，加深对平抛运动特点的理解。 能够设计实验得到物体做平抛运动的轨迹，能够对平抛运动轨迹进行研究得到结论。 能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。★教学重点 如何设计实验。 如何处理实验数据。 通过实验处理结果加深对平抛运动的理解 实验3改进版在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用右图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C。以此也能得到轨迹。 师：改进版与原版有什么估点？ 生：得出的用来描轨迹的点的水平距离相等，根据平抛运动的特点，相邻两点间的时间间隔应该是一样的。四、对平抛运动轨迹的研究 师：通过实验我们手头上已经有了好几条平抛运动的轨迹了，根据平抛运动的轨迹我们能得出平抛运动水平方向匀速，竖直方向自由落体这样的结论吗？怎样判断？ 生：能，根据理论如果物体做平抛运动，则任一时刻物体的坐标应该为（，），并且得到平抛运动的轨迹方程，对于一个确定的平抛运动，是一个常量，所以平抛运动物体任一时刻的位置坐标x、y应该满足。我们在得到的平抛运动轨迹上任选几个点，测量出坐标，看y与x2的比值是否是一个常量。如果是，说明物体做的是平抛运动。五、计算平抛运动的初速度 师：根据平抛运动的轨迹如何求解平抛运动的初速度呢？ 生：根据公式有  例1、平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向上做匀速直线运动；二是竖直方向上做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做这样的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。则这个实验（　　　）A．只能说明上述规律中的第一条　 B．只能说明上述规律中的第二条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。【解析】：该题考查对平抛运动及其分运动的理解，同时考查探究问题的思维能力。实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确。A、C、D三项都不对。故本题选择B。例2、在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为=_____（用L，g表示），其值为______（取g=9.8m/）。【解析】：根据题意，仔细审查图中a、b、c、d四点的相对位置，发现相邻的两点间的水平距离均为2L，这里就隐含着“物体在相邻的两点间运动时间相等”的条件，设这相等时间为，由于竖直方向是加速度为g的匀加速运动，由可得，再由水平方向是匀速运动得，联立上述两式解得。例3、如图所示，是用频闪照相得到的一个平抛小球的照片，照相机每隔相等时间曝光一次，拍照时，不能保持底片的上边缘是水平，请用合理的办法确定图中重力加速度方向（保留作图痕迹）。若图距与实际距离之比为1：10。在这种情况下，若只用刻度尺，如何求得该小球的初速度v0和曝光时间间隔T？(重力加速度g已知)    （1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图上标出有关物理量的符号；   （2）用测得的物理量和有关常量，写出计算该小球初速度v0的表达式v0=        .【解析】：把首末两点相连并且三等份，各等份点与对应顺序的照片上的点相连，即是重力加速度所在的直线，并标明方向. 用刻度尺测出图中的Δx和y1、y2,则有:,解得,  或者用23两球间的位移减去12两球间的位移差的方向就是重力方向。例4、如图6－3－4所示，以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角的斜面上，则物体飞行时间是多少？（）  【解析】：平抛物体的运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，所以撞在斜面上时，水平方向速度，合速度垂直于斜面，即合速度与（水平方向）成角，如图，所以竖直方向速度， 　　因为，所以，即为所求的飞行时间。