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2页。学案主要包含了学习目标，问题与例题，目标检测等内容，欢迎下载使用。

一、学习目标
1.掌握平抛运动在竖直方向的运动特点。
思考题1：平抛运动在竖直方向上为什么是做自由落体运动？
2.掌握平抛运动在水平方向的运动特点。
思考题2：平抛运动在水平方向上为什么是做匀速直线运动？
v0
v1
v2
v2y
v1y
θ2
θ1
二、问题与例题
1、探究平抛运动物体在竖直方向的运动规律
实验：按图所示操作实验，如果小球A确实如猜想的那样竖直方向做自由落体运动，那么A、B两小球在空中运动的时间应该相等，同时下落，同时着地。仔细观察（不仅用眼看，更要用耳仔细听）可以得知，不管小球距地面的高度为多大，也不管小锤击打金属片的力度多大（小锤击打金属片的力度越大，A小球水平抛出的初速度越大），两小球每次都是同时落地。
问题1：上述实验中，为什么两小球每次都是同时落地？
2、探究平抛运动物体在水平方向的运动规律
实验：设法通过实验得到平抛运动的轨迹；在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置；测量两相邻位置间的水平位移，分析这些位移的特点。
通过前面的实验探究我们已经知道，平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，而自由落体运动下落的高度h是与运动时间t的二次方成正比的，即
h＝ EQ \F(1,2) gt2。
y
O
h
4h
9h
x
?
?
?
因此，图中在竖直坐标轴y上，从原点开始向下任取一个坐标为h的点，再找到坐标为4h、9h、16h……的点。在物体运动过程中，纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的。过这些点做水平线与轨迹相交，交点就是每经相等时间物体所到达的位置。在误差允许范围内，实验测得它们对应的横坐标可表示为l、2l、3l……，可见在相等的时间间隔内物体在水平方向的位移相等。
问题2：相等的时间间隔发生的水平位移相等，说明了什么？
例题1 ： 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从 位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B．按图安装好器材，注意 ，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
⑴ 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
⑵上述实验步骤的合理顺序是 。
例题2： 如图所示是研究平抛运动的实验装置简图，图是实验后白纸上的轨迹图。
O
x
y
⑴ 说明图中的两条坐标轴是如何作出的。
⑵ 说明判断槽口的切线是否水平的方法。
⑶ 实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一步骤时应注意什么？
A
A′
B
C
C′
B′
例题3： 如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球。AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹； BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论：
。
三、目标检测
1. 平抛运动的轨迹是 。
2. 平抛运动是水平方向的 运动和竖直方向的 运动的 运动。
3.平抛运动的规律是 。
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC
A组题
B
A
S
H
1、 如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（ ）
A．水平方向的分运动是匀速直线运动
B．水平方向的分运动是匀加速直线运动
C．竖直方向的分运动是自由落体运动
D．竖直方向的分运动是匀速直线运动
B组题
1．决定一个平抛运动总时间的因素是（ ）
A．抛出的初速度 B．抛出时的竖直高度
C．抛出时的竖直高度和初速度 D．以上均不正确
2．在同一地区的同一高度有两个相同小球，一个沿水平方向抛出的同时，另一个自由落下，若不计空气阻力，则它们在运动过程中（ ）
A．加速度不同，相同时刻速度不同 B．加速度相同，相同时刻速度相同
C．加速度不同，相同时刻速度相同 D．加速度相同，相同时刻速度不同
3．在水平匀速飞行的轰炸机上先后投下炸弹A和B．设空气阻力不计，A弹在落地前将（ ）
A．在B弹之前方 B．在B弹之后方
C．在B弹正下方 D．在B弹前下方
C组题
a
b
c
d
1、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＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0＝ （用L、g表示），其值是 。（g取9.8m/s2）