2019-2020学年高中物理必修2（通用版）（导学案+课后提升训练）第五章第5课时　实验：研究平抛运动 (2份打包)

第5课时　实验：研究平抛运动 学习指导,核心素养物理观念,科学思维,实验探究1. 通过实验探究，学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹，会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线．,,√,√ 2. 通过阅读课本，查阅资料，会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度，掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法．,√,√, 1. 实验目的 (1) 用实验方法描出平抛物体的________． (2) 从实验轨迹求平抛物体的________． 2. 实验原理 (1) 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__________，另一个是竖直方向的________．令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系． (2) 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________求出小球飞行时间t，再利用公式________求出小球的水平分速度________，即为小球做平抛运动的初速度． 一、 平抛运动实验的原理 1. 实验原理：平抛运动可以看做是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运动，设法通过实验得到平抛运动的轨迹，然后通过这个轨迹研究平抛运动的特点．如测出曲线上某点的横坐标x和纵坐标y，根据相应公式和规律判断平抛运动的轨迹是否是抛物线，求平抛物体的初速度等． 2. 在“研究平抛物体的运动”实验中，为了得到物体平抛运动的轨迹，要做到以下几点：①保证物体初速度方向水平；②保证物体每次平抛的初速度相同；③尽量准确地记录物体经过的一系列位置． 例1　(2019·安徽蚌埠田家炳中学、蚌埠五中高一下联考)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________． A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置可以不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 【思路分析】　保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线． 【解析】　通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故B错误，C正确．因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条(或凹槽)下降的距离不应是等距的，故D错误．实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故F错误，E正确． 【答案】　ACE 【点评】　解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项．在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解． 二、 实验注意事项和误差分析 1. 实验注意事项 (1) 实验中必须调整斜槽末端的切线水平(方法：将小球放在斜槽末端，若小球静止，则斜槽末端水平)； (2) 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) 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放； (4) 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) 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到达右下角为宜． 2. 实验误差分析 (1) 安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动产生误差； (2) 建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确产生误差； (3) 小球每次自由滚下时的起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差； (4) 确定小球运动的位置时，出现误差； (5) 量取轨迹上各点的坐标时，出现误差． 例2　如图，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动． (1) 用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到(　　) A. A球运动线路不同，B球的运动线路相同 B. A、B两球运动线路相同 C. A、B两球同时落地 D. 力越大，A、B两球落地时间间隔越大 (2) 改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象，根据此现象分析可知(　　) A. 小球A在水平方向做匀速运动 B. 小球A在水平方向做匀加速运动 C. 小球B在竖直方向做匀加速运动 D. 小球A与B在竖直方向运动规律相同 【思路分析】