第一章 3．探究平抛运动的特点（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（教科版2019）

( 1)在 t＝0 时刻，物体的速度大小为 v0 ＝ ＝3 m/s。 (2)在 t＝8 s 时刻，物体在 x 轴方向上的速度为 3 m/s ，在y 轴方向上的速度为 4 m/s ，所 以物体的速度大小为 v＝ ＝5 m/s。 (3)在 0~4 s 时间内，物体在 x 轴方向发生的位移为 x＝vxt＝12 m ，在y 轴方向发生的位 移为y＝at2＝4 m ，所以物体的位移大小为 s＝ ＝4 m。 答案： ( 1)3 m/s (2)5 m/s (3)4 m 学生用书 第 11 页 3.探究平抛运动的特点 [学习目标] 1.知道什么是平拋运动 2.知道用实验获得平拋运动轨迹的方法 一、实验目的：描绘物体做平拋运动的轨迹。 二、实验原理：用研究平抛运动的实验仪器得出小球做平抛运动的不同时刻的位置，用 平滑曲线连接各位置，得到小球做平抛运动的轨迹。以小球平抛的起点为坐标原点，沿水平 方向和竖直向下的方向建立直角坐标系，根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向 的运动规律。 三、实验器材：如图所示的装置是实验室中常见的用来描绘平拋运动轨迹的仪器。 四、实验步骤 我们可以按照下面的步骤进行操作，描出小球运动的轨迹。 1．将实验装置置于桌面，调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，卡好定 位板。装好平拋轨道，使轨道的拋射端处于水平位置。 2 ．在描迹记录纸后衬垫一张复写纸或打字蜡纸，并用压纸板将它们贴紧固定在面板上。 使横坐标 x 轴在水平方向上，纵坐标y 轴沿竖直方向向下，并注意使坐标原点的位置在平拋 物体(钢球)的中心离开轨道处。 3 ．把接球挡板置于最上方一格。 33 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 4．将定位板在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初 速度由轨道的平直部分水平拋出。下落的钢球打在接球挡板上， 由于挡板平面向记录面板倾 斜，小球将挤压记录纸，留下一个迹点。 5．将接球挡板向下移动一格，重复上述操作方法，得到第二个印迹点，如此继续下移接 球挡板，直至最低点，即可得到平拋的钢球下落时的一系列迹点。 6 ．改变定位板的位置，即可改变钢球平拋的初速度，重复上述实验操作步骤，便可获得 另一系列迹点。 五、数据处理与分析 描绘平拋运动的轨迹 取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速 度做平拋运动的小钢球的轨迹图线。 六、误差分析 1 ．轨道的抛射端没有调整至水平，小球离开轨道后不做平抛运动。 2 ．小球平抛的起点记录有误。 3 ．小球运动轨迹连接不准确。 4 ．接球挡板放置位置不准确。 七、注意事项 1．应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小钢球的运动靠近坐标纸 但不接触。 2．小钢球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小钢球的高度应适当， 使小钢球以合适的水平初速度拋出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测 量误差。 3 ．坐标原点(小钢球做平拋运动的起点)不是槽口的端点，应是小钢球在槽口时球心在坐 标纸上的水平投影点。 学生用书 第 12 页 类型一 教材原型实验 一、实验原理与操作 在“研究平拋运动”的实验中 ( 1)图甲是横挡条卡住平拋小球，用铅笔标注小球最高点，确定平拋运动轨迹的方法，坐 标原点应选小球在斜槽末端点时的________。 34 甲 A ．球心 B ．球的上端 C ．球的下端 在此实验中，下列说法正确的是________。 A ．斜槽轨道必须光滑 B ．记录的点应适当多一点 C ．用光滑曲线把所有的点连接起来 D．y 轴的方向根据重垂线确定 (2)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平拋运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的 是 ________。 乙 A ．释放小球时初速度不为 0 B ．释放小球的初始位置不同 C ．斜槽末端切线不水平 解析： ( 1)因为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 的上端，故选 B 。 实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使 轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故 A 项错误。记录点适 当多一些，用平滑的曲线将描点连接起来，让尽可能多的点均匀分布在平滑曲线两侧，故 B 项正确，C 项错误。y 轴必须是竖直方向，即用铅垂线确定，故 D 项正确。综上所述，本题 正确答案为 B 、D。 (2)由图可知物体做斜上抛运动，所以斜槽末端不水平，故