第一章 第3节 探究平抛运动的特点（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（教科版2019）

第3节　探究平抛运动的特点 [对应学生用书P9] 1．知道用实验获得平抛运动轨迹的方法，会描绘平抛运动的轨迹． 2．会根据运动轨迹判断是否为平抛运动． 3．会根据平抛运动的轨迹研究平抛运动的特点． 1．平抛运动：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动． 2．实验思路：平抛运动是曲线运动，速度和位移的方向都在时刻变化．由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受竖直向下的重力作用，因此可以将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动．如果这两个方向的分运动特点研究清楚了，平抛运动的规律就清楚了． 平抛运动实验器、坐标纸、图钉、钢球、刻度尺、铅笔等． 1．安装实验器材： (1)将带有斜槽的平抛运动实验器置于桌面上，调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板，装置如图所示．装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置． (2)在描迹记录纸后衬垫一张复写纸或打字蜡纸，并用压纸板将它们紧贴固定在记录面板上． 2．建立坐标系：把小球放在槽口(斜槽末端)处，用铅笔记下钢球在槽口时球心所在描迹记录纸的投影点O，O点即为坐标原点，通过重垂线画出过坐标原点且竖直向下的直线，作为y轴，画出过坐标原点且水平向右的直线，作为x轴． 3．确定小球的位置： (1)把接球挡板置于最上方一格． (2)将定位板定在某一位置固定好，钢球紧靠定位板由静止释放，钢球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出． (3)下落的钢球打在向记录面板倾斜的接球挡板上，同时在记录纸上留下一个迹点． (4)再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，即可得到平抛的钢球下落时的一系列印迹点． 4．描绘平抛运动的轨迹：取下记录纸，将记录纸记下的一系列点用平滑曲线连起来，即可得到钢球做平抛运动的轨迹． 1．实验中必须调整斜槽末端切线水平(检验是否水平的方法：将小球放在斜槽末端任一位置，看其能否静止). 2．记录面板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直． 3．钢球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下． 4．坐标原点不是槽口的端点，应是钢球出槽口时球心在面板上的投影点． 5．钢球开始滚下的位置高度要适中，以使钢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． 1．喷水法 如图所示，倒置的瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，加上一个很细的喷嘴． 水从喷嘴中射出，在空气中形成稳定的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹．将它描在背后的纸上，进行分析处理． 2．频闪照相法 用频闪照相机可记录下物体做平抛运动的轨迹，如图所示． 由于相邻两次曝光的时间间隔是相等的，只要测量相邻两小球的水平位移，就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点． [对应学生用书P11] 在“探究平抛运动的特点”实验中： (1)如图甲所示，用接球挡板接住平拋小球来确定平抛运动的轨迹．则坐标原点应选小球在斜槽末端点时的____________． 甲 A．球心　　　　　B．球的上端　　　　　C．球的下端 (2)(多选)在此实验中，下列操作不必要的是_________． A．斜槽轨道必须光滑 B．记录的点应适当多一些 C．用平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 (3)图乙是利用图甲所示的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________． 乙 A．释放小球时初速度不为零 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)记录点选取的是小球的最高点，则确定原点时也要选小球的上端． (2)实验过程中，斜槽不一定要光滑，只要能够保证小球从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，小球离开斜槽末端时的速度是一样的，故A是不必要的；记录的点适当多一些，能够保证描点所得的曲线更精细，用平滑曲线连接所描的点，偏离曲线较远的点应舍去，故B是必要的，C是不必要的；y轴必须沿竖直方向，即用铅垂线确定，故D是必要的． (3)由题图乙可知斜槽末端不水平，才会造成小球做斜抛运动，故选C. 答案　(1)B　(2)AC　(3)C [训练]　用如图所示的装置描绘平抛运动的轨迹，把小球从斜槽上某个位置无初速度释放，在坐标白纸上记录小球运动过程中的位置情况． (1)(多选)下列器材中不需要的是________． A．重垂线　　　　　　　 B．弹簧测力计 C．刻度尺 D．小球 E．秒表 (2)下列事项必须要满足的是________． A．斜槽末端水平 B．为较准确描绘出小球的运动轨迹，必须用光滑的曲线把所有的点都连接起来 C.小球选用密度小，体积大的材料 D．挡板高度等间距变化 (3)(多选)为了得到平抛运动的