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1、孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校1.知道做平拋運動的條件及相應(yīng)控制方法。知道做平拋運動的條件及相應(yīng)控制方法。2.知道用實驗獲得平拋運動軌跡的方法。知道用實驗獲得平拋運動軌跡的方法。3.知道判斷運動軌跡是不是拋物線的方法。知道判斷運動軌跡是不是拋物線的方法。4.知道測量初速度時需要測量的物理量。知道測量初速度時需要測量的物理量。5.會推導(dǎo)平拋運動初速度的表達式，會計算平拋運動的初速度。會推導(dǎo)平拋運動初速度的表達式，會計算平拋運動的初速度。孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校 首先通過回顧前面平拋運動的特點來導(dǎo)入新課，之后設(shè)首先通過回顧前面平拋運動的特點來導(dǎo)入新課，之后設(shè)置置三個實驗方案來研究平拋運動
2、，三個實驗的原理是一樣的，三個實驗方案來研究平拋運動，三個實驗的原理是一樣的，都是為了得到水平方向和豎直方向的運動規(guī)律，因此只詳細都是為了得到水平方向和豎直方向的運動規(guī)律，因此只詳細介紹易于課堂操作的第一個實驗。介紹易于課堂操作的第一個實驗。 我們的三個實驗方案都得到了物體做平拋運動的運動軌我們的三個實驗方案都得到了物體做平拋運動的運動軌跡，然后分析研究運動軌跡的水平位移和豎直位移的特點，跡，然后分析研究運動軌跡的水平位移和豎直位移的特點，最后總結(jié)得到：平拋運動水平方向做勻速直線運動；豎直方最后總結(jié)得到：平拋運動水平方向做勻速直線運動；豎直方向做自由落體運動。向做自由落體運動。孝義市實驗中學(xué)校
3、孝義市實驗中學(xué)校復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧平拋運動：平拋運動：平拋運動的規(guī)律：平拋運動的規(guī)律：水平方向：水平方向：豎直方向：豎直方向：物體以一定的物體以一定的水平速度水平速度拋出后，只在拋出后，只在重力重力作用作用下的運動。下的運動。勻速直線運動，勻速直線運動， xv0t自由落體運動，自由落體運動， y = gt2 /2孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校1. 用實驗的方法描出平拋運動的軌跡，并判斷其軌跡用實驗的方法描出平拋運動的軌跡，并判斷其軌跡是否為拋物線；是否為拋物線；2. 根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度。根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度。 如何通過實驗方法獲得物體做平拋運動的運動如何通過實驗方法獲得物體做
4、平拋運動的運動軌跡？軌跡？孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標格）、圖釘、鉛垂線、刻度尺、鉛筆等。標格）、圖釘、鉛垂線、刻度尺、鉛筆等。斜斜 槽槽小小 球球白白 紙紙 木木 板板鉛垂線鉛垂線鐵架臺鐵架臺孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校(1)安裝調(diào)整斜槽：安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，并直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其使其末端保持水平末端保持水平;(2)調(diào)整木板：調(diào)整木板：用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調(diào)整到豎直方向，用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調(diào)整到豎直方向，并并使木板平面與小
5、球下落的豎直面平行且靠近，使木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近，固定好木板；固定好木板；(3)確定坐標軸：確定坐標軸：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時時球心在木板上的水平投影點球心在木板上的水平投影點 O，O 即即為坐標原點，為坐標原點，再利用再利用鉛垂線在紙上畫出通過鉛垂線在紙上畫出通過 O點的豎直線，即點的豎直線，即 y 軸，過軸，過 O 點垂直點垂直 y 軸畫出軸畫出 x 軸軸;孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校(4)確定小球釋放點：確定小球釋放點：選擇一個小球在斜選擇一個小球在斜槽上合適的位置槽上合適的位置由靜止釋放，由靜止釋放，使小球運使
6、小球運動軌跡動軌跡大致經(jīng)過白紙的右下角大致經(jīng)過白紙的右下角;(5)描繪運動軌跡：描繪運動軌跡：把筆尖放在小球可能經(jīng)過的位置上，如果把筆尖放在小球可能經(jīng)過的位置上，如果小球運動中碰到筆尖，用鉛筆在該位置畫上一點，用同樣的小球運動中碰到筆尖，用鉛筆在該位置畫上一點，用同樣的方法，從方法，從同一位置同一位置釋放小球，在小球運動路線上描下若干點，釋放小球，在小球運動路線上描下若干點，用平滑的曲線連接起來，即可得到小球平拋的軌跡。用平滑的曲線連接起來，即可得到小球平拋的軌跡。孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校(1) 應(yīng)保持斜槽末端的應(yīng)保持斜槽末端的切線水平切線水平，釘有坐標
7、紙的木板豎直，釘有坐標紙的木板豎直，并使小球的運動靠近坐標紙但不接觸；并使小球的運動靠近坐標紙但不接觸；(2) 小球每次必須從斜槽上小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度同一位置無初速度滾下，在斜槽滾下，在斜槽上釋放小球的上釋放小球的高度應(yīng)適當高度應(yīng)適當，使小球以合適的水平初速度拋，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布，從而減小出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差；測量誤差；(3) 坐標原點坐標原點（小球做平拋運動的起點）（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，應(yīng)是小球在槽口時球不是槽口的端點，應(yīng)是小球在槽口時球心在木板上的水平投影點。心在木板
8、上的水平投影點。OO坐標原點（平坐標原點（平拋起點）拋起點）孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校(1) 判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線如圖所示，在如圖所示，在 x 軸上作出幾個等距軸上作出幾個等距離的點離的點 A1、 A2 、 A3 、，把線段，把線段 OA1 的長度記為的長度記為 l，則，則 OA2 2l，O A3 3l，由，由 A1 、 A2、A3、向下作向下作垂線，與軌跡的交點記為垂線，與軌跡的交點記為 M1、M2 、 M3 、.。如果軌跡的確是一條拋物。如果軌跡的確是一條拋物線，線，M1、M2 、M3 、.各點的各點的 y 坐坐標與標與 x 坐標間應(yīng)有坐標間應(yīng)
9、有 y = ax2 的形式（的形式（a是一個待定的常量）是一個待定的常量）A1A2 A3 M1M2M3 Oxy1yy3y2孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校2001222yygttgxgxv tvxty(2) 計算平拋運動的初速度計算平拋運動的初速度記住原點記住原點Oxyxy沒有原點沒有原點, ,只是拋物線的一部分只是拋物線的一部分AB C xyAByyBCTx0 x0T2BCAByygT00v Tx 00BCABgvxyy 0v求平均速度求平均速度 孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校A. 通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B. 每次必須由靜止釋放小球每次必須由靜止釋放小球C
10、. 固定白紙的木板必須調(diào)節(jié)成豎直固定白紙的木板必須調(diào)節(jié)成豎直D. 每次釋放小球的位置必須不同每次釋放小球的位置必須不同E. 將小球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上，取下紙后，用將小球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上，取下紙后，用 直尺將點連成折線直尺將點連成折線例例1. (1) 在做在做“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。為了一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的是認為正確的是_。ABC
11、孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校 ( 2 ) 某學(xué)生在做某學(xué)生在做“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗中，忘記記下小球做的實驗中，忘記記下小球做平拋運動時的起點位置，平拋運動時的起點位置，O 為物體運動一段時間后的位置，取為物體運動一段時間后的位置，取為坐原點，平拋的軌跡如圖為坐原點，平拋的軌跡如圖 所示，根據(jù)軌跡的坐標求出物體做所示，根據(jù)軌跡的坐標求出物體做平拋運動的初速度平拋運動的初速度 v0_m/s。( 取取 g10 m/s2 )1.0孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校例例2在在“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長記錄
12、軌跡，小方格的邊長 L1.6 cm，若小球在平拋運動途中，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖的幾個位置如圖 中的中的 a、b、c、d 所示，則小球的平拋初速度所示，則小球的平拋初速度的計算式為的計算式為 v0_(用用 L、g 表示表示)，其值是，其值是_，小球在小球在 b 點的速率為點的速率為_。 (取兩位有效數(shù)字，取兩位有效數(shù)字，g10 m/s2)2gL0.80 m/s 1.0 m/s 孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校水平噴出的細水平噴出的細水柱即為平拋水柱即為平拋運動的軌跡運動的軌跡孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD
13、在誤差允許的范圍在誤差允許的范圍內(nèi)，四段水平位移內(nèi)，四段水平位移近似相等；且四段近似相等；且四段水平位移所用的時水平位移所用的時間相等。豎直方向間相等。豎直方向h = gT2孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?. 用實驗的方法描出平拋運動的軌跡，并判斷其軌跡是否用實驗的方法描出平拋運動的軌跡，并判斷其軌跡是否為拋物線；為拋物線；2. 根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度。根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度。實驗原理實驗原理1. 用描跡法畫出小球平拋運動的軌跡；用描跡法畫出小球平拋運動的軌跡；2. 建立坐標系，軌跡的建立坐標系，軌跡的 y、x 坐標是否滿足坐標是否滿足 y = ax2 的形式；的
14、形式；3. 建立坐標系，測出軌跡上某點的坐標建立坐標系，測出軌跡上某點的坐標 x、y，根據(jù)，根據(jù) xv0t、 y = gt2 /2得，初速度得，初速度02xgvxty研究平拋運動研究平拋運動孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校1. 在在“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”實驗時，已備有下列器實驗時，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材中的度尺、鐵架臺，還需要下列器材中的 ( ) A. 秒表秒表 B. 天平天平 C. 重垂線重垂線 D. 測力計測力計 C 孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校2. 在研究平
15、拋物體運動的實驗中，如果小球每次從斜槽在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是滾下的初始位置不同，則正確的是 ( )ABD A. 小球平拋的初速度不同小球平拋的初速度不同B. 小球每次做不同的拋物線運動小球每次做不同的拋物線運動C. 小球在空中運動的時間均不同小球在空中運動的時間均不同D. 小球通過相同的水平位移所用時間均不同小球通過相同的水平位移所用時間均不同孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校3. 在做研究平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜槽上滾在做研究平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，兩位同學(xué)得到的記下，在白紙上依次記下小
16、球的位置，兩位同學(xué)得到的記錄紙分別如圖甲、乙所示，從圖中明顯看出：錄紙分別如圖甲、乙所示，從圖中明顯看出：甲的實驗錯誤是甲的實驗錯誤是_；乙的實驗錯誤是乙的實驗錯誤是_。 斜槽末端不水平斜槽末端不水平每次釋放小球的高度不同每次釋放小球的高度不同O甲甲O乙乙孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校4. 下列哪些因素會使本實驗的誤差增大下列哪些因素會使本實驗的誤差增大 （ ） A. 小球與斜槽之間有摩擦小球與斜槽之間有摩擦 B. 建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點 C. 安裝斜槽時其末端不水平安裝斜槽時其末端不水平 D. 根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲
17、線上取作根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作計算的點離原點計算的點離原點 O 較遠較遠BC 孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校5. 在在“研究平拋運動研究平拋運動”實驗中，某同學(xué)只記錄了小球運實驗中，某同學(xué)只記錄了小球運動途中的動途中的A、B、C 三點的位置，取三點的位置，取A 點為坐標原點，則點為坐標原點，則各點的位置坐標如圖所示，當各點的位置坐標如圖所示，當 g 10 m/s2 時，下列說法時，下列說法正確的是（正確的是（ ）BD A. 小球拋出點的位置坐標是小球拋出點的位置坐標是 ( 0，0 ) B. 小球拋出點的位置坐標是小球拋出點的位置坐標是 ( 10， 5 ) C. 小球平拋初
18、速度為小球平拋初速度為 2 m/s D. 小球平拋初速度為小球平拋初速度為 1 m/s孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校6. 在做在做“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”這一實驗時，下面哪些說這一實驗時，下面哪些說法是正確的法是正確的 ( )ABA. 安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保持水平安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保持水平B. 進行實驗時，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放進行實驗時，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放C. 小球與槽的摩擦不可避免，但這不影響實驗結(jié)果小球與槽的摩擦不可避免，但這不影響實驗結(jié)果D. 為了得到實驗結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量為了得到實驗結(jié)
19、果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校7. 在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長記錄軌跡，小方格的邊長 l 1.25 cm，若小球在平拋運動，若小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位置如圖中的中先后經(jīng)過的幾個位置如圖中的 a、b、c、d 所示，則小球所示，則小球平拋的初速度的計算式為平拋的初速度的計算式為 v0 _ ( 用用 l、g 表示表示 )，其值是其值是_ 。( g 取取 9.8 m/s2 )dabc0.70 m/s2gL孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校8. 某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動
20、的實驗。實驗裝置示意圖某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗。實驗裝置示意圖如如圖圖所示，所示，A 是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽平行的插槽 (圖中圖中 P0P0，P1P1 )，槽間距離均為，槽間距離均為 d。把覆。把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板 B上。實驗時依次將上。實驗時依次將 B 板插入板插入 A 板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。等打完一點后，把等打完一點后，把 B 板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離距
21、離 d。孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校（1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了了_。（2）每次將）每次將 B 板向內(nèi)側(cè)平移距離板向內(nèi)側(cè)平移距離 d，是為了，是為了_。線線水平，水平，A 板水平，插槽板水平，插槽 P0P0 垂直斜軌并在斜軌末垂直斜軌并在斜軌末斜軌末斜軌末端切端切 端正下方端正下方使小球每次做平拋運動的初速度相同使小球每次做平拋運動的初速度相同每兩點之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的每兩點之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的使記錄紙上使記錄紙上距離距離孝義市實驗中學(xué)校孝義市實驗中學(xué)校
53《實驗研究平拋運動》
