1、物理學科“問題導學案”【課題】：實驗：研究平拋運動 【課型】問題生成解決拓展課【學習目標】1.知道平拋運動的條件及相應控制方法。2.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否是拋物線的方法。4.知道測量初速度時需要測量的物理量。5.會推導平拋初速度的表達式，會計算平拋運動的初速度?！局攸c】.知道用實驗獲得平拋運動軌跡的方法；知道判斷運動軌跡是否是拋物線的方法；知道測量初速度時需要測量的物理量?！倦y點】平拋運動的條件及相應控制方法判斷運動軌跡是否是拋物線的方法【知識回顧】平拋運動的規律【自主導學】判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線如圖5-10所示的某物體做平拋運動的軌跡，欲判斷其軌跡

2、是否為拋物線，只要從軌跡上任意取若干個點分別代入y=ax2，求得a為某一定值，即可驗證平拋運動的軌跡為拋物線。 在x軸上作出等距離的幾個點A1、A2、A3把線段OA1的長度記為l,那么OA2=2l、OA3=3l由A1、A2、A3向下作垂線，垂線與拋體軌跡的交點記為M1、M2、M3如果軌跡的確是一條拋物線，那么M1、M2、M3各點的y坐標與x坐標間的關系應該具有y=ax2的形式（a是一個待定的常量）。 其中OA1=l、OA2=2l、OA3=3l這樣做的目的是使y2= y1，y3= y1這樣代入y=ax2，可以方便求出a。計算平拋物體的初速度在后面案例介紹的幾種方法中，如果要求不太高，可以忽略空氣

3、阻力的作用。這樣，拋體在豎直方向上只受到重力的作用，因此它的加速度是常量，等于 。它的y坐標的變化符合勻加速運動的規律：y= 。于是，測量某點的下落距離，例如在M3點的下落距離y3(圖5-10)，根據這個數據就可以算出拋體下落到這點所用的時間t3。為了得到拋體的初速度，還需測量 。計算的表達式為 。一、實驗目的：1、描繪物體平拋運動的軌跡并判斷是不是拋物線2、學會根據平拋運動軌跡圖求出平拋的初速度二、實驗原理：1、平拋物體的運動可以看做是兩個分運動的合運動：一是水平方向的勻速直線運動，另一個是豎直方向的自由落體運動. 讓小球做平拋運動，利用描跡法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立

4、坐標系，判斷軌跡是不是拋物線。2、測出曲線上某一點的坐標x和y，依據重力加速度g的數值，利用公式y=gt2求出小球的飛行時間t，再利用公式x=vt求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運動的初速度v0.(或利用v=求解) 三、實驗器材（平拋豎落儀）斜槽、小球、木板、重垂線（鉛垂線）、坐標紙、圖釘、刻度尺、鉛筆（或卡孔）四、參考實驗步驟1、安裝調整弧槽用圖釘把坐標紙釘在豎直木板上，在木板的斜上角固定斜槽，可用平衡法調整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明斜槽平直部分的末端處已水平.2、調整木板：用懸掛在槽口上的重錘線把木板調到豎直方向，并使木板平面與

5、小球下落的豎直面平行，然后把重錘線方向記錄到釘在木板的坐標紙上，固定木板，使在重復實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變.（注意：小球在運動中不能與坐標紙接觸）3、確定坐標原點O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在板上的水平投影點O，O點即為坐標原點.4、描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調整卡片位置，要使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣，然后用鉛筆在卡片缺口上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置，取下坐標紙用平滑的曲線把這些點連接起來便得到小球做平拋運動的軌跡.5、判斷軌跡是不是拋物線6、計算初速度：以O

6、點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，并在曲線上選取ABCDEF六個不同的點，用刻度尺測出它們的坐標x和y，用公式x=v0t和y=gt2計算出小球的初速度v0，最后求出v0的平均值.實驗中的注意事項1.安裝斜槽時，應檢查斜槽末端的水平槽部分是否水平，檢查方法是小球平衡法.2.固定坐標紙時應用重錘檢查坐標紙上的豎直線是否豎直，坐標原點位置是否正確.3.要注意保持小球每次都是從同一高度由靜止開始滾下.4.計算初速度時，應選距拋出點遠些的點為宜.以便于測量，減小誤差.【例題精析】例1 關于平拋運動，下列說法正確的是（ ）A平拋運動是勻變速運動B平拋運動是變加速運動C任意兩段時間內加速度相同D任

7、意兩段相等時間內速度變化相同解析 本題要把好平拋運動是勻變速曲線運動及速度的矢量性，平拋運動的物體只受重力作用，故a=g，即做勻變速曲線運動，A選項正確，B選項不對，C選項正確。由勻變速運動公式v=gt，得任意相等的時間內v相同，D正確。例2 如圖所示，是同時開始運動的平拋運動和自由落體運動物體的閃光照片，由此照片，你能得出什么結論?解析 從閃光照片中可以測出，平拋運動的小球，在相等時間內的水平位移總相等，所以，它的水平分運動為勻速直線運動，平拋運動的小球和自由下落的小球總是在同一水平線上，說明它們在同一段時間的豎直位移總是相等的，即平拋運動的豎直分運動跟自由落體運動遵循相同的規律，所以，平拋

8、運動的豎直分運動為自由落體運動。夯實基礎圖5-16AB1.平拋豎落儀如圖5-16所示，用小捶打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時B球能松開，自由下落。A、B兩球同時開始運動，多次改變小球距地面高度和打擊力度，發現A、B兩球均同時落地，下列說法錯誤的是（ ）A.用小捶打擊金屬片前，要使A、B兩個小球在同一水平面上“聽”來判斷兩球落地時刻的先后，比用眼睛“看”要敏銳得多“探究平拋物體運動”的實驗中，在下列說法中對于減小實驗誤差有益的是（ ）A.應在斜槽上一個合適的位置釋放小球，當小球從該點釋放時，小球能夠從白紙的左上角射入白紙所在的豎直面，而從白紙的右下角射出C.在軌跡上選取用于計算的

9、點時，這些點的間隔應盡量大些，使這些點分布在整條曲線上D.要多算出幾個小球做平拋運動的初速度值，再對幾個初速度值取平均值，作為最后的測量結果“探究平拋物體運動”的實驗中，如果小球每次從斜槽上不同位置釋放，則各次相比不相同的是（ ）4.關于平拋運動的水平分運動，下列說法正確的是（ ）5.物體在平拋運動過程中，在相等的時間內下列哪個量是相等的（ ）A.位移 B.加速度 C.平均速率 D.速度的增量 6.為了研究平拋運動豎直方向或者水平方向上的運動規律，實驗者在水平勻速飛行的航模飛機上每隔相等的時間間隔落下一個小球，如果不計空氣阻力，下列說法正確的是（ ）A.該飛機和這些小球在空中的連線是豎直直線，

10、說明平拋運動水平方向上的分運動是勻速直線運動B.該飛機和這些小球在空中的連線是傾斜直線，說明平拋運動水平方向上的分運動是勻速直線運動C.該飛機和這些小球在空中的連線是豎直直線，說明平拋運動豎直方向上的分運動是自由落體運動D.該飛機和這些小球在空中的連線是拋物線，說明平拋運動是勻加速曲線運動7.研究平拋物體的運動，在安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是（ ）A.保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小B.保證小球飛出時，初速度水平8.“探究平拋物體運動”實驗的實驗目的是（ ）B.證明平拋物體的運動，是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動“研究平拋物體的

11、運動”實驗時，下列說法正確的是（ ）A.安裝有斜槽的木板時，一定要注意木板是否垂直B.安裝有斜槽的木板時，只要注意小球不和木板發生摩擦D.實驗的目的是描出小球的運動軌跡，分析平拋運動水平分運動耳朵規律“研究平拋物體的運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡。為了能準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面得字母填在橫線上： 。d.記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴格地等距離下降e.小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸“探究平拋物體運動”的實驗時，已有下列器材；有空的硬紙片、白紙、圖釘、斜槽、刻度尺、小球，還需要（ ）實驗中，

12、下列說法正確的是 。真實運動，記錄的點應適當多一些。E.為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用一條曲線把所有的點連接起來“研究平拋物體的運動”實驗步驟。A.將鋼球從斜槽上的某點釋放，它離開斜槽后在空間做平拋運動，在小球軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使小球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣，然后對準孔中央在白紙上記下一個點；B.以斜槽末端作為平拋運動的起點O，在白紙上標出O的位置；C.取下白紙，在紙上畫一條與豎直線oy垂直的水平線ox；D.用光滑曲線把記錄小球通過的位置的若干點連接起來，就得到平拋運動的軌跡。由于測定各個點時存在誤差，所畫的曲線可不通過個別偏差大的點，但必須保持曲線光滑，不允許出現

13、凹陷處；E.從斜槽上不同點釋放小球，用步驟A的方法測定平拋軌跡上的其他點；ABC圖5-17F.在曲線上取56個點（不必是步驟A測出的點）。用尺測出每個點的坐標值x、y，分別求出小球的初速度，然后取平均值就得到實驗測出的初速度；oy；H.將白紙用圖釘訂在豎直的木板上，在木板的左上角固定斜槽。（1）以上實驗步驟中有錯誤或不足，需要修改的是_。（2）以上實驗步驟按正確的順序排列是_。13.圖5-17所示為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果g取10m/s2,那么：（1）閃光頻率是_Hz。（2）小球運動中水平分速度的大小是_m/s。（3）小球經過B點時速度大小是_m/

14、s。彈射器圖5-1814.試根據平拋運動的原理設計測量彈射器彈丸初射速度的實驗方法，提供實驗器材：彈射器（含彈丸，如圖5-18所示）、鐵架臺（帶夾具）、米尺。（1）畫出實驗示意圖。（2）在安裝彈射器時應注意：_。（3）實驗中需要測量的量（并在示意圖中用字母標出）：_。（4）由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是_。（5）計算公式：_。知能提升圖5-19綜合實踐與創新15.有個同學名叫馬小虎，做起實驗來便成了小馬虎。他在做平拋物體運動的實驗時，因粗心沒定好原點，只畫了豎直線，且只描出了平拋物體的后一部分軌跡，如圖5-19所示，依此圖加一把刻度尺，如何計算出平拋物體的

15、初速度？“研究平拋物體的運動”的實驗中：（1）為使小球水平拋出，必須調整斜槽，使其末端的切線成水平方向，檢查方法是_。（2）小球拋出點的位置必須及時記錄在白紙上，然后從這一點畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用_來確定的。（3）驗證實驗得到的軌跡是否準確的一般方法是：在水平方向從起點處取兩段連續相等的位移，再作平行于y軸的直線交于曲線兩點，則兩段y軸位移大小之比為_。（4）某同學建立的直角坐標系如圖5-20所示。設他在安裝實驗裝置和其余操作時準確無誤，只有一處失誤，即是_。xOy圖5-22圖5-21CABP0P1P2P3P4P5P0P1P2P3P4P5dd（5）該同學在軌跡上任取一點M，

16、測得坐標為（x，y）。則初速度的測量值為_，真實值為_。木板圖5-20斜槽OMxy17.（2006·廣東高考）某同學設計了一個研究平拋運動的實驗，實驗裝置示意圖如圖5-21所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖5-21中P0P0、P1P1）,槽間距離均為d。把覆蓋復寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實驗時依次將B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。每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內側平移距離d。實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖5-22所示。（1）實驗前應對實驗裝置反復調節，直到_。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_。

17、（2）每次將B板向內側平移距離d,是為了_。（3）在圖5-22中繪出小球做平拋運動的軌跡。參考答案自主學習一、判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線 4 9二、計算平拋物體的初速度g OA3 OA3夯實基礎2.答案：ABCD解析：要研究平拋運動的物體在水平方向上的運動特點，理論上常用的基本方法有以下兩種：一是測量幾段相等的時間間隔內物體在水平方向上的位移，看看這些位移是否相等；二是測量幾段相等的水平位移，看看物體通過相等的水平位移用的時間是否相等。實際實驗時常用第一種方法，故選B。3.ABD 4.C 5.BD 6.A 7.B 8.AC 9.ACD 10.abce 11.BCD AD12.解：（1）上述

18、步驟中需要修改的是：B、E、G、H步驟B中應把小球放在槽末端以球心位置為起點O，O應在槽末端正上方。為了保證找到的各點是同一個平拋軌道通過的各點，步驟E應改為：從斜槽上與A步驟同一位置由靜止釋放小球，在小球離開斜槽后運動軌跡的不同位置重復A步驟在白紙上記下一系列點（至少6個點）的位置。步驟G應改為：利用系在斜槽末端的鉛垂線在白紙上畫出通過O點的豎直線Oy。將步驟H改為：將白紙用圖釘釘在豎直固定在支架上的木板上，再將斜槽固定在木板上白紙的左上角，并使斜槽末端的切線方向保持水平，且讓小球離開斜槽末端后所做平拋運動的軌跡平面與白紙平行。（2）H、B、G、A、E、C、D、F解析：（1）AB間豎直距離為h1=3×=,BC間豎直距離為h2=5×=,設兩次閃光間時間間隔為T，則有h2h1=gT2 所以s故閃光頻率為=10Hz（2）AB間水平距離為x=3×= 由x=v0T 得水平分速度為m/s（3）經過B點時的豎直分速度為 經過B點時的速度大小為14.（1）如右圖所示（2）彈射器必須水平（3）AB的高h與BC的長x（A是彈射器開口端的端點，B點最好用重垂線找到）ABCh（4）C處鋪一張白紙，上面鋪一張復寫紙，幾次彈射的落點，用一個最小的圓圈圈上，圓心即是C點（或多測幾次，取其平均值）（5）知能提升ABCyxOy1y2xx15.解析：平拋物體在水平方向上做勻速