宜城教育资源网免费5.3平抛运动实验教案高中物理必修课二人教学版教案高一年级物理案例教案网承德实验中学一年级(物理必修课二曲线运动)教程案例专题研究平面投掷新动作第二课学习目标1.用实验方法描述平面抛射体的运动轨迹。 2、判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3. 计算扁平弹丸的初速度。要点与难点 要点：计算平抛运动的初速度。难点：确定平抛运动的初始位置坐标。示范实验。独立探索。一、检测部分（学生独立完成） 1、判断平抛运动的轨迹是否为抛物线，如图5-10所示。显示了水平投掷运动中物体的轨迹。判断轨迹是否为抛物线，只需从轨迹中选取任意点代入y=ax2，并求a为某个值即可。然后您可以验证水平投掷运动。轨迹是抛物线。在 上画几个等距点 A1、A2、A3... 与弹丸轨迹的交点记为 M1、M2、M3... 如果轨迹确实是抛物线，则 y 坐标与 x 坐标的关系每个点M1、M2、M3…的形式应为y=ax2（a为待定常数）。其中，OA1=l，OA2=2l，OA3=3l……这样做的目的是让y2=y1，y3=y1……这样代入y=ax2就可以很容易求出a。
2. 计算平面抛物面的初速度。下面案例介绍的几种方法中，如果要求不是太高，可以忽略空气阻力的影响。这样，抛射体仅在垂直方向受到重力影响，因此其加速度恒定，等于 。其y坐标的变化符合匀加速运动定律：y=。因此，测量某一点的跌落距离，如M3点的跌落距离y3（图5-10）。根据这些数据，您可以计算出弹丸落到该点所需的时间 t3。为了获得弹丸的初速度，还需要进行测量。计算得到的表达式为 . ★新知识探索 1、实验原理（以教材《参考案例1》为例） 物体的平面运动可以看成是两个方向部分运动的合成。一种是水平运动，另一种是垂直运动。将方格纸固定在垂直放置的木板上，让球做水平投掷运动，追踪球的运动轨迹；装置如图5-11所示。选取溜槽末端小球中心点为坐标原点，以初速度方向为轴正方向，建立垂直向下为轴正方向的直角坐标系，并测量轨迹曲线上某一点的坐标（x，y），根据两个子运动的特点，利用公式计算出球的飞行时间。然后用公式求出球的水平速度，即球水平投掷时的初速度，v0=（用x、y等量表示）。 2、实验设备滑槽、垂直固定在铁架上的木板、白纸、图钉、空卡、铅垂线。 3、实验步骤（1）安装、调整溜槽。用图钉将白纸钉在垂直的木板上。将滑槽固定在板的左上角。您可以使用平衡方法调整溜槽。即高中物理必修1学案，将球轻轻地放在滑槽的直线部分上。如果球端能停在直线轨道上的任意位置，则说明水平已调整正确。
(2)调整木板。用挂在缺口上的铅垂线将木板调整到垂直方向，使木板平面与球落下的垂直面平行。然后在钉在木板上的白纸上记录铅垂线的方向。 、固定木板，使木板与滑槽的相对位置在重复实验过程中保持不变。 (3) 确定坐标原点O，将球置于缺口处。用铅笔记录球在缺口内时球中心在画板上的水平投影点O。 O点为坐标原点。 (4)画出运动轨迹，将球从滑槽上的定位器中释放出来，观察球的运动轨迹，用手将卡片放在棋盘平面上，使卡片上有孔的一面朝上。与球的运动接触。轨迹是垂直的。调整卡片的位置，使从插槽滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不会碰到孔的边缘。然后用铅笔在卡片的凹口上画一个黑点。这是白皮书上的。记录球穿过孔时球中心对应的位置，确保球每次从凹槽开始在同一位置滚下。用同样的方法，你可以找到水平抛出的球的轨迹上的一系列位置。 ，取下白纸，用平滑的曲线连接这些位置，以记住球平抛运动的轨迹。 (5) 计算初速度。以O点为原点，绘制垂直向下的y轴和水平向右的x轴（通过O点绘制y轴的垂直线），并选择A、B、C、D为六个不同的点， E、F用标尺和三角板测量它们的坐标x、y。使用公式 x=v0t 计算球的初速度 v0。最后计算v0的平均值，并将相关数据记录在表中。
四、注意事项 1、实验过程中，必须保持通过溜槽末端的切线。方形木板必须位于球轨迹所在的平面内并平行于垂直面，并且球必须靠近画板但不与其接触。 2、由于实验是让球多次做平抛运动来描述其轨迹，因此每次球自由释放的高度相同，以保证物体同时被平抛。 3. 坐标原点（球水平抛掷运动的起点）不是缺口的终点。它应该是球在缺口内时，球在木板上的水平投影点。 2、研究部分（小组合作、展示交流、师生或生生评价）【例1】如图5-12所示，在研究平抛运动时，球A滑下轨道并离开终点轨道的末端（末端水平）轻触开关S被敲开，被电磁铁吸引的小球B同时自由下落。通过改变整个装置的高度进行相同的实验，发现相同高度的两个球A和B总是同时落地。该实验现象表明，球 A 离开轨道后 () A. 水平方向的部分运动为匀速直线运动 B. 水平方向的部分运动为匀加速直线运动 C. 垂直方向的部分运动方向为自由落体运动 D. 垂直方向的部分运动为匀速直线运动 【例2】在“研究平面抛物线运动”的实验中，学生记录了运动上的三个点A、B、C轨迹，如图5-14。以A为坐标原点，建立坐标系。图中已经标注了各个点的坐标值。求： (1) 水平抛出球时的初速度。 (2) 球进行平抛运动的初始位置坐标。
三个应用部分（学生独立或分组完成、展示和评估） [训练1] 图5-13显示了使用频闪摄影拍摄的照片，以研究物体水平投掷的运动。图中A、B、C为三个小球同时从同一点出发。 AA′是球A在光滑水平面上以速度v运动的轨迹。 BB′为球B以速度v水平抛出后的运动轨迹； CC′为球C自由下落的运动轨迹。通过分析以上三种轨迹，得出结论：。 【训练2】在“研究平面弹丸的运动”实验中，用一张印有小方块的纸记录轨迹。小正方形的边长l=1.25cm。位置如图5-15 中的a、b、c、d 所示。球平抛时的初速度计算公式为v0=（用l和g表示），其值为。 （g为9.8m/s2） 4、巩固部分（学生独立完成，教师批改、批注、跟踪训练） 1、在“探究平面抛射体运动”实验中，下列说法有利于减少实验误差：() A. 应在滑槽内将球从先前合适的位置释放。当球从此点释放时，可以将球从白纸的左上角射入白纸所在的垂直面，并从白纸的右下角射出。 B、轨迹曲线越细越好。 C、在轨迹上选择计算点时，这些点之间的间隔应尽可能大，使这些点分布在整条曲线上。 D. 水平投掷运动应多计算几个小球。初始速度值高中物理必修1学案，然后对几个初始速度值进行平均，作为最终的测量结果 2、在“探索平面抛物线运动”的实验中，如果每次将球从滑槽上的不同位置释放，则每次的两个区别是 () A. 球的初速度 B. 球的运动轨迹 C. 球的下落时间 D. 球通过相同水平位移所需的时间 3. 水平投掷过程中物体的运动，下列量在相同的时间内相等的是（） A. 位移 B. 加速度 C. 平均速度 D. 速度增量 4. 图 5-17 显示了一个小球水平抛掷的闪光照片。部分，图中背景正方形的边长为5cm。若g为10m/s2，则： (1) 闪光频率为。
(2) 小球运动的水平速度为/s。 (3) 球经过B点时的速度为/s。 5、尝试设计一种基于平抛运动原理测量弹射弹初速度的实验方法。提供实验设备：弹射器（含弹丸，如图5-18所示）、铁架（带夹具）、米尺。 (1)画出实验示意图。 (2)安装顶出器时应注意：____。 (3) 实验中需要测量的量（在示意图中用字母标注）：。 (4) 由于弹射器每次发射的弹丸初速度不可能完全相等，因此实验中应采用的方法如下。 (5)计算公式：____。 10、做“研究平面抛体运动”实验时，让小球沿着同一条轨迹多次运动，用点追踪法画出小球平面抛体运动的轨迹。为了准确描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求。将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：。一个。通过调整使滑槽末端保持水平。 b.每次释放球时的位置必须不同。 c.每次都必须将球从静止位置释放。 d.每次必须使用记录球位置的木条（或凹槽）。严格等距离下落 e．球在移动时不应与木板上的白纸（或方格纸）接触。 11、在做“探究平面抛物面的运动”实验时，有以下设备；有一张空的硬纸，白纸，图钉，斜槽，刻度尺，小球，你还需要（） A. 秒表 B. 平板 C. 粗竖线 D. 铅笔 实验中，下列哪种说法是正确的。
A. 球每次应从滑槽上的同一位置自由滑动 B. 滑槽轨道必须平滑 C. 滑槽轨道末端不必水平 D. 使追踪的轨迹更好地反映真实运动，记录点应该比较合适。 E.为了更准确地追踪球的轨迹，应使用曲线连接所有点。 12、以下是“研究平面抛物线运动”的实验步骤。 A. 从溜槽上的某一点释放钢球。离开滑槽后，它会在空间中进行水平投掷运动。用一张在球轨迹上某处有孔的卡片与球相遇，使球穿过孔的中心。不接触边缘，然后对准孔的中心并在白纸上标记一个点； B、以滑槽末端作为平抛运动的起点O，并在白纸上标记O的位置； C、取出白纸，在纸上画一条与垂直线oy垂直的水平线ox； D、用平滑的曲线连接记录球经过位置的几个点，就可以得到平抛运动的轨迹。由于各点测量存在误差，绘制的曲线不需要经过偏差较大的个别点，但曲线必须保持平滑，不允许有凹陷； E、从滑道上的不同点释放球，用步骤A的方法测量平坦投掷轨迹上的其他点； F. 在曲线上取 5 至 6 个点（不一定是步骤 A 中测量的点）。用尺子测量每个点的坐标值x和y，分别求出小球的初速度，然后对初速度进行平均，得到实验测得的初速度； G.目视在纸上画出O点向下的垂直线oy； H、用图钉将白纸钉在垂直的木板上，并将滑槽固定在木板的左上角。
(1)上述实验步骤存在错误或不足，需要修改。 (2)以上实验步骤按正确顺序排列。 13. 图5-17显示了小球做水平投掷动作的闪光照片的一部分。图中背景正方形的边长均为5cm。若g为10m/s2留学之路，则： (1) 闪光频率为。 (2) 小球运动的水平速度为/s。 (3) 球经过B点时的速度为/s。 14、尝试设计一种基于平抛运动原理测量弹射弹初速度的实验方法。提供实验设备：弹射器（含弹丸，如图5-18所示）、铁架（带夹具）、米尺。 (1)画出实验示意图。 (2)安装顶出器时应注意：____。 (3) 实验中需要测量的量（在示意图中用字母标注）：。 (4) 由于弹射器每次发射的弹丸初速度不可能完全相等，因此实验中应采用的方法如下。 (5)计算公式：____。为教师或学生撰写的课堂论文、后记等。宜城教育资源网
