研究平抛物体的运动教案及习题.docx
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研究平抛物体的运动教案及习题
研究平抛物体的运动教案
[实验目的]
1、 用实验方法描出平抛物体的运动轨迹
2、 从实验轨迹求平抛物体的初速度
[实验原理]
平抛物体的运动可以看作两个分运动的合运动：
一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。
另小球作平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球作平抛运动的曲线，建立直角坐标系，测出曲线上的某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值，利用公式y=gt2/2求出小球的飞行时间t，再利用公式x=vt，求出小球的水平速度，即为小球做平抛运动的初速度。
[实验器材]
平板、重垂线、铅笔、刻度尺、小球、弧形斜槽、白纸、有孔的硬纸片。
[实验步骤]
1、 安装调整斜槽，用图钉把白纸钉再竖直板上，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处，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：
用悬挂在槽口的重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。
然后把重垂线方向记录到木板的白纸上，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、 描绘运动轨迹：
在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，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即得小球做平抛运动得轨迹。
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，并在曲线上选取ABCDEF六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式x=v0t，y=gt2/2，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。
[注意事项]
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面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。
2、 小球必须每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个档板。
3、 坐标原点（小球做平抛态度的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。
4、 要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右上角，这样可以减小测量误差。
5、 要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。
[巩固练习]
1、 在“研究平抛物体运动”实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是：
A、 小球平抛的初速度不同
B、 小球每次做不同的抛物线运动
C、 小球在空中运动的时间每次均不同
D、 小球通过相同的水平位移所用时间不同
●
●
●
●
a
b
c
d
答案：
C
2、如图所示，在“研究平抛物体运动”实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为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，则小球平抛运动的初速度的计算式为v0=
（用L、g表示），其值是0.70m/s（取g=10m/s2），小球在b点的速率是0.875m/s。
实验六研究平抛物体的运动教案2
【目的和要求】
1、指出平抛物体的运动轨迹。
2、求出平抛物体的初速度。
【仪器和器材】
斜槽、坐标纸、图钉、木板、铅笔、小球和刻度尺
【实验原理】
平抛运动可看作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成则
令小球做平抛运动，利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹，建立坐标系，测量出x、y，再利用公式求
，求出平抛物体的初速度.
【实验方法和步骤】
1、将固定有斜槽的木板放在实验桌上，检查调节斜槽末端至水平，检查木板是否水平.
2、用图钉把坐标纸钉在竖直的木板上，固定时用重垂线检查坐标纸的竖线应在竖直方向，选择斜槽末端所在的点为坐标原点，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。
3、使小球从斜槽的某一固定位置自由滑下，由O点开始做平抛运动。
4、
先用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值，然后用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点.以后依次改变x值，用同样的方法确定其他各点的位置，要注意每次都使小球从斜槽上同一位置开始由静止运动.
【注意事项】
1、保证斜槽末端点的切线水平，方木板竖直且与小球下落的平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触。
2、小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下。
3、小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的重心在木板上的水平投影点。
4、小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动的轨迹由木板
的左上角到右下角。
5、要选取距O点远些的点来计算小球的初速度，这样可减小误差。
【数据处理】
取下坐标纸，根据记下的一系列位置，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹，在轨迹上选取几个不同的点，测出它们的横坐标x和纵坐标y，利用公式
求出小球做平抛运动的初速度
最后求初速度的平均值。
【实验练习】
1、在“研究平抛运动”的实验中，应注意如下三点：
①在安装斜槽轨道时，应注意______________________；
②在多次从静止开始释放小球时，应注意____________________；
③在纸上记录下斜槽轨道的末端O点后，需建立以O点为原点的坐标系，这时首先利用___________画出过O点___________________。
2、在“研究平抛物体运动”的实验中，为了正确描出小球的平抛运动的轨迹，在固定弧形槽时，应注意使____________．实验时每次使小球下滚时都应注意____________．记录纸上的竖直线要利用___________画出。
3、选修课本上《研究平抛物体的运动》这一实验的目的是：
（1）_________________________；
（2）________________________。
在此实验中，我们要利用_____________线画出通过斜槽末端O点的竖直线。
4、利用图所示装置研究平抛运动，测定平抛初速时，应注意：
①在安装斜槽轨道时，除了要使斜槽处于竖直平面内，还应____。
②木板应固定在____，板面离斜槽末端中心应____。
③小球每次均应从____释放。
④确定小球在斜槽上释放的位置的依据是要保证____。
⑤在固定于板面的纸上需建立以O点为原点的坐标系。
建立坐标系的方法是：
先在纸上记录下斜槽轨道的末端P点，则O点应在____，然后利用____，画出过O点的____，再画出过O点的____
6、如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5厘米的小方格，重力加速度取g=10米/秒2。
由此可知：
闪光频率为____赫；小球抛出时的初速度大小为____米/秒；从抛出到C点，小球速度的改变最大为____米/秒。
6、在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的[]
A．安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平
B．每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放
C．在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这并不影响实验结果
D．为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量
7、给你一个米尺和玩具手枪，请你测量玩具手枪子弹射出枪口的速度
（1）实验原理：
（2）实验步骤：
（3）计算子弹速度的公式：
8、如图所示,一个学生在做研究平抛物体运动的实验时,用描点法在纸上画出了如图所示的一段曲线,但是他只在纸上画出了初速度的方向Ox,而忘了记下斜槽轨道末端的位置.请利用图中给出的曲线和Ox水平轴的方向,测量出必要的数据,计算出这个平抛运动的初速度.
【参考答案】
1、①轨道末端切线方向水平，②每次都从同一位置释放，③重垂线，竖直线
2、槽口水平，从同一高度滚下，重垂线
3、掌握描绘平抛物体的轨迹曲线的方法；掌握利用平抛物体的轨迹曲线求平抛物体的初速度的方法；重锤
4、①使槽末端的切线方向保持水平②竖直平面内，略大于小球的半径③斜槽上同一位置无初速④小球能滚出斜槽且小球的平抛运动轨迹在木板上白纸的范围内⑤P点正上方距P点距离等于小球半径处，重锤线，竖直线作为y轴，垂直y轴的x轴
5、10，2.5，4
6、AB
7、
8、在图中Ox轴上连续截出间隔长度等于x的相等间隔的点,并过这些点做Ox轴的垂线,与曲线相交,如答图所示,这些点之间的距离等于水平初速度v与时间间隔t的乘积,即x=vt.量出曲线上各点之间的竖直方向的距离
、
、
、
等,
-
=2gt2.由上二式消t,可得初速度v=
再由
和
计算出初速度v,然后求平均得出结果.
【相关高考资料】
95全国高考25.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=1.25厘米.若小球在平抛运动途中的几个位置如图11中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______（用l、g表示）,其值是.（取g=9.8米/秒2）
2
；0．7m/s
实验《研究平抛物体的运动》练习
1、《研究平抛物体的运动》实验的目的是：
（ ）
A、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的初速度；
B、描出平抛物体的运动轨迹，求出重力加速度；
C、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的运动时间；
D、描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的位移；
2、在做《研究平抛物体的运动》这一实验时，下列说法中正确的是：
（ ）
A、安装斜槽的木板时，一定要检查木板是否水平；
B、安装斜槽的木板时，只要注意将木板放稳；
C、每次实验时都要将小球从同一位置由静止释放；
y
D、每次实验时可以将小球从不同位置由静止释放；
3、如图所示为某次实验所描绘的平抛物体运动的轨迹，抛出点在O点，A、B、C三点的坐标为A（x1=0.369m，y1=0.112m）、B（x2=0.630m，y2=0.306m）、C（x3=0.721m，y3=0.441m）。
试根据以上的测量结果计算：
（1）物体作平抛运动的初速度；
（2）物体作平抛运动的初速度的平均值；
4、在《研究平抛物体运动》的实验中，下列说法中正确的是：
（ ）
A、实验中要考虑减少小球和木板的摩擦；
B、实验中由于小球的位移不大所以摩擦力的影响较小，可以忽略不计；
C、实验中小球受木板的摩擦力无法排除，但不会影响实验结果；
D、实验中小球受木板的摩擦力所产生的影响很大，所以实验结果只是近似值；
5、在《研究平抛物体运动》的实验中，下列关于小球运动的说法中正确的是：
（ ）
A、小球在斜槽的倾斜段上的运动是变加速运动；
B、小球在斜槽的水平段上的运动是匀速运动；
C、小球在离开斜槽水平段后做匀加速直线运动；
D、小球在离开斜槽水平段后做匀加速曲线运动；
6、在《研究平抛物体的运动》的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的：
（ ）
A、实心小铁球； B、空心小铁球；
C、实心小木球； D、以上三种球都可以；
7、在《研究平抛物体的运动》的实验中，进行斜槽安装时，要检查木板是否＿＿＿＿＿，其检查的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；在竖直木板安装时，要用＿＿＿＿＿检查坐标纸上的竖线是否＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
8、在《研究平抛物体的运动》的实验中，描绘平抛运动的轨迹时，坐标纸上坐标的原点应该选择斜槽的＿＿＿＿所在点，记录小球通过的位置时，应先用眼睛＿＿＿＿＿＿＿确定小球通过某一x值处的y值，再用铅笔在重复实验时＿＿＿＿＿＿确定小球通过的位置。
9、在《研究平抛物体的运动》的实验中，用铅笔确定小球通过的位置时，将铅笔垂直于竖直木板铅笔尖轻轻靠在坐标纸上，小球滚下时与铅笔发生＿＿＿＿，这样坐标纸上将会留下＿＿＿＿，从而得到小球通过的位置。
10、在《研究平抛物体的运动》的实验中，，在坐标纸画出小球做平抛运动的轨迹时，将记录的位置用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿连接，记录的位置越＿＿＿（填“多”或“少”）得到的轨迹越真实。
11、试根据公式y=
，x=vt，推导初速度v0的计算式。
12、如图所示，在《研究平抛物体的运动》的实验中，，描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录，试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。
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