导学案：2.3科学探究：平抛运动的特点.docxVIP

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2.3科学探究：平抛运动的特点

【自主导学】

【实验目的】

1．掌握描绘平抛运动的轨迹．

2．会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线．

3．会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度．

【实验原理】

1．利用法逐点描出小球运动的轨迹．

2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线．

3．测出轨迹上某点的坐标x、y，据x＝v0t、y＝eq\f(1,2)gt2得初速度v0＝

【实验器材】

斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、、三角板、铅笔、．

【实验步骤】

方法一：描迹法

1．安装调整：

(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，轨道末端切线水平．

(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近．如图所示：

2．建坐标系：把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，利用画出过坐标原点的竖直线作为y轴，画出水平向右的x轴．

3．确定小球位置：

(1)将小球从斜槽上某一位置由滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值．

(2)让小球由自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点．

(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．

4．描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹．

【数据处理】

1．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线

2．计算初速度：在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x，y)，并记录在下面的表格中，已知g值，利用公式y＝eq\f(1,2)gt2和x＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值．

【注意事项】

1．斜槽安装：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，将其向两边各轻轻拨动一次，若没有明显的运动倾向，斜槽末端的切线就水平了．

2．方木板固定：方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．

3．小球释放

(1)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下．

(2)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．

4．坐标原点：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．

5．初速度的计算：在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度．

【典型例题】

例1、在“研究平抛物体的运动”的实验中：

(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是_____________________________________________________________

_______________________________________________________________.

(2)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．

(3)某同学建立的直角坐标系如图5-3-3所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是

___________________________________________________________

___________________________________________________________

该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为(x，y)，则初速度的测量值为________，测量值比真实值要________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

例2、某同学在做研究平抛运动的实验时，忘了记下斜槽末端位置，图中的A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，得到如图所示的图象。试根据图象求出小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。(g取10m/s2)

【课堂练习】

1．在做“研究平抛运动”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有________．

A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧测力计F．重垂线

2．(多选)实验中，下列说法正确的是()

A．应使小球每次从斜槽上相同的