高中物理人教版 (新课标)必修23.实验：研究平抛运动…学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修23.实验：研究平抛运动…学案，共5页。学案主要包含了学习目标，自主学习，范例精析，能力训练，学习总结等内容，欢迎下载使用。
班级______小组名_________ 组内编号_____ 姓名____________ 学号__________
编写：审核：使用日期：2013年03月 日星期
【学习目标】
1.掌握平抛运动在竖直方向的运动特点．
2.掌握平抛运动在水平方向的运动特点．
*3.设计平抛运动的轨迹，体会实验的步骤和艰辛．
【自主学习】
复习旧知识
1.平抛运动是水平方向的__________运动和竖直方向的_________运动的合运动．
2.平抛运动的规律
实验：利用实验室的斜面小槽等器材装配图所示的装置．钢球从斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的．设法用铅笔描出小球经过的位置．通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹．
该实验所需器材包括：附带金属小球的斜槽，木板及竖直固定支架，白纸，图钉，刻度尺，三角板，重锤，铅笔等．
实验步骤如下：
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轨道上，如小球能在任意位置静止，就表明水平程度已调好．
② 调整木板 用悬挂在槽口的重锤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，然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上，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 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，O即为坐标原点．
④ 描绘运动轨迹 用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上，不断调整笔尖的位置，使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖，然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点，这就记下了小球球心所对应的位置．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即得小球做平抛运动的轨迹．
上述实验步骤中我们必须注意以下事项：
① 实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直平面内，且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球的运动靠近木板但不接触．
② 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板．
③ 坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，而应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点，位于槽口末端上方r处（r为小球半径）．
④ 应在斜槽上适当的位置释放小球，使它以适当的水平速度抛出，其轨迹由木板的左上角到达右下角，这样可以使实验误差较小．
⑤ 须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y轴是否竖直．
分运动是匀速直线运动．
【范例精析】
例1 关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是匀变速运动
B．平抛运动是变加速运动
C．任意两段时间内加速度相同
D．任意两段相等时间内速度变化相同
例2 如图5-4-1所示，是同时开始运动的平抛运动和自由落体运动物体的闪光照片，由此照片，你能得出什么结论?
图5-4-1
【能力训练】
1．研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（ ）
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨道是一条抛物线
2．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是 ( )
A．物体只受重力的作用，是a＝g的匀变速运动
B．初速度越大，物体在空中运动的时间越长
C．物体落地时的水平位移与初速度无关
D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
3．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图5-4-2中正确的是 ( )
图5-4-2
4．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____．
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次必须由静止释放小球
D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
5．试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，见图5-4-3)、铁架台(带有夹具)、米尺．
(1)画出实验弹丸轨迹示意图；
(2)在安装弹射器时应注意保持弹射器__________；
(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为_________________；
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是_____________________________________；
(5)计算公式为______________．
图5-4-3
6．一小球在高0.8m的水平桌面上滚动，离开桌面后着地，着地点与桌边水平距离为1 m，求该球离开桌面时的速度？
7．如图5-4-4所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm．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v= （用l、g表示），其值是 （取g=9.8m/s2）．
图5-4-4
【学习总结】
4 实验：研究平抛运动
例1、解析 本题要把好平抛运动是匀变速曲线运动及速度的矢量性，平抛运动的物体只受重力作用，故a=g，即做匀变速曲线运动，A选项正确，B选项不对，C选项正确．由匀变速运动公式△v=g△t，得任意相等的时间内△v相同，D正确．
例2 、解析 从闪光照片中可以测出，平抛运动的小球，在相等时间内的水平位移总相等，所以，它的水平分运动为匀速直线运动，平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一水平线上，说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的，即平抛运动的竖直分运动跟自由落体运动遵循相同的规律，所以，平抛运动的竖直分运动为自由落体运动．
4 实验：研究平抛运动
1．（ B ）2．( A ) 3． ( D )4．ACE
5．(1)实验示意图如图所示
(2)水平
(3)弹丸下降高度y和水平射程x
(4)在不改变高度y的条件下进行多次实验，测量水平射程x，得出平均水平射程x
6．2.5m/s 7． ，0.7m/s