第五章曲线运动第3节实验：研究平抛运动导学案x
日照实验高级中学2018
日照实验高级中学2018级物理导学案 编写：宋明文 审核：杜庆彪
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课前预习练?第五章 第3节实验：研究平抛运动
课前预习练?
班级： 姓名：
一、 描绘平抛运动的轨迹
1?实验原理
用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体做平抛运动的轨迹
2?实验器材(以斜槽轨道实验为例)
斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标
纸、铁架台.
3?实验步骤
按图甲所示安装实验装置， 使斜槽末端水平(小球在斜槽末
端点恰好静止).
固定木板上的坐标纸， 使木板保持竖直状态， 小球的运动轨迹与板面平行， 坐标纸方格横线呈水平方向.
⑶以斜槽水平末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点 O,过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.
TOC \o "1-5" \h \z (4)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖, 就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法，在小球运动路线上描下若干点 .
⑸将坐标纸从木板上取下，从 O点开始通过画岀的若干点描岀一条平滑的曲线，如图乙所示
注意事项
实验中必须调整斜槽末端的切线水平 (将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平 ).
方木板必须处于竖直平面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直 .
小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 .
坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点
课堂探究练?
知识点一平抛运动实验的原理与实验操作 例1.在“研究平抛运动”实验中?
如图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在 斜槽末端点时的 .
球心
球的上端
球的下端
在此实验中，下列说法正确的是
斜槽轨道必须光滑
记录的点应适当多一些
用光滑曲线把所有的点连接起来
y轴的方向根据重锤线确定
如图是利用图装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是
释放小球时初速度不为 0
释放小球的初始位置不同
斜槽末端切线不水平
下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是 ( )
练习1.在做研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初 速度?实验装置如图所示.
(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：
(2)关于这个实验，以下说法正确的是 ( )
A ?小球释放的初始位置越高越好
B ?每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直
D ?小球的平抛运动要靠近但不接触木板 知识点二 计算平抛运动的初速度
例2.如图甲是研究平抛运动的实验装置图， 图乙是实验后在白纸
上作的图?计算小球平抛初速度的公式 vo= ，根据图乙给
出的数据，可计算出 vo= m/s.(g取9.8 m/s2)
练习2.某同学在做“研究平抛运动”实验时得到了如图所示的运
动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：
(1)小球平抛的初速度为 m/s.(g取10 m/s2)
⑵小球运动到 b点时速度大小 vb= ，方向 .
小球抛出点的位置坐标 x= cm , y= cm.
知识点三 创新实验设计
例3.某同学设计了一个研究平抛运动的实验 .实验装置示意图如图甲所示， A是一块平面木板，在其上等
间隔地开凿出一组平行的插槽 (图中PoPo '、P1P1'、…)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在平
面硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放 .每打完
一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离 d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如
图乙所示.
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到 .每次让小球从同一位置由静止释放，是为了
⑵每次将B板向内侧平移距离 d，是为了 .
⑶在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹 .
练习3.某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度。在地面上沿抛出的速度方向水 平放置一把刻度尺，让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上，则利用小球在刻度尺上 的落点位置，就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度。下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制
作出的速度标尺(图中P点为重锤的投影位置)，其中可能正确的是()
/
m/s
0.2 0.4 0.6 O.SI.O
5 (J cm
m/s
0.2 OJ 0.6 0.8 i,0 l_2
，J., i”,, |
闭 10 20 30 4CI mcnil
D
课后巩固练?
1.(1)在做 研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的
是 .
A .秒表 B .坐标纸 C.天平 D .弹簧秤
(2)下列有关减小该实验误差的说法不正确的是 ( )
A ?应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B .斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
E.重垂线
D .要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点都连接起来
在 研究平抛运动”的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有 A .小球开始滚下的高度
B .小球在空中飞行的时间
C.运动轨迹上某点 P的水平坐标
D .运动轨迹上某点 P的竖直坐标
如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长为 m/s2,那么：
L = 20 cm.如果取 g= 10
(1)闪光频率是 Hz ;
⑵小球运动中水平分速度的大小是 m/s;
(3)小球从抛出点到A点的时间为 s.
4?在做 研究平抛物体的运动”的实验时：
(1)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为
x轴和y轴，竖直线
是用 来确定的.
⑵某同学通过实验得到的轨迹如图所示，判断 O点是否是抛出点 ?(填是”或否”)
该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了 y-x2图象，则此平抛
物体的初速度 vo = m/s.(取g= 10 m/s2)
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
L = 1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中 a、b、c、d所示，则:
求小球平抛运动的初速度的计算式 (用L、g表示)，其值是多少？
a点是平抛小球抛出点的位置吗？如果不是，那么抛出点的位置怎样确定？
小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜 .
二、 数据处理
判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
方法一公式法
(1) 原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点，建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标 应具有y = ax2的关系，而且同一轨迹 a是一个确定的值.
(2) 验证方法
用刻度尺测量几个点的 x、y两个坐标，分别代入y= ax* 1 2中求出常量a，看计算得到的a值在误差允许的范
围内是否是一个常数.
方法二图象法
建立y — x2坐标系，根据所测量的各个点的 x、y坐标值分别计算出对应的 y值和x2值，在y— x2坐标系中
描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为 a值.
计算初速度
在小球平抛运动轨迹上任取一点，用刻度尺测出它的坐标 (x，y)，利用公式y = 2gt2和x = vot，求出小球做
平抛运动的初速度 vo(g已知)，多求几个点然后求出 vo的平均值.
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