第一章 3.探究平抛运动的特点-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（教科版2019）

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。 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________。 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，故选C。 答案：　(1)B　BD　(2)C 针对练．(多选)研究平拋运动，下面哪些做法可以减小实验误差(　　) A．使用密度大、体积小的钢球 B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C．实验时，让小钢球每次都从同一位置由静止开始滚下 D．使斜槽末端切线保持水平 ACD　[研究平拋运动时，钢球体积越小，所受空气阻力越小，记录小钢球通过的位置越准确，A正确；小钢球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，钢球与斜槽间的摩擦不变，可保证钢球做平拋运动的初速度不变，钢球和斜槽间的摩擦只改变了初速度的大小，不会造成误差，B错误，C正确；实验时必须使斜槽末端的切线水平，以确保小钢球水平飞出做平拋运动，D正确。] 二、实验数据处理 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