约4500字。
5.3 实验:研究平抛运动
学案设计
学习目标
1.知道平抛运动的条件及相应控制方法.
2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法.
3.知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法.
4.知道测量初速度时需要测量的物理量.
5.会推导平抛运动初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度.
自主探究
1.平抛运动的性质
做平抛运动的物体只受到 力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,所以是 运动;又因 力与速度不在同一条直线上,所以平抛运动是匀变速 运动.
2.平抛运动的处理方法
平抛运动是一种曲线运动,研究平抛运动时可以将平抛运动分解为水平方向的 和竖直方向的 两个分运动.
3.平抛运动的轨迹是 .
4.常见的几种获取平抛运动轨迹的方法(参考教材第14页)
(1)利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做 运动.每次都使钢球在斜槽上的 位置滚下,钢球在空中做 运动的轨迹就是 的.设法用铅笔描出小球 的位置.通过多次实验,在 上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做 的轨迹.怎样找出小球在运动过程中所经过的位置呢? .
(2)如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,
且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成 ,它显示了 运动的轨迹.设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了.插入瓶中的另一根细管的作用,是 .这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终 大气压,不受瓶内 的影响.因此,在水面降到A处以前的一段时间内,可以得到 的细水柱.
(3)用数码相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹.
可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片.如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹.
合作探究
一、设计实验方案
交流方案,分析教材中的实验方案的优缺点,确定实验方案.
教材中的案例 优点 缺点 注意事项
案例一
案例二
案例三
二、确定平抛运动的轨迹
(一)利用平抛实验仪的实验中得到较准确的轨迹,请思考下列问题:
1.如何检验斜槽末端部分是否水平和木板面是否竖直?
2.如何保证每次实验v0相同?
3.小球平抛的抛出点在哪?如何确定?
4.实验结果与斜面轨道不光滑有关吗?为什么?
5.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹?
6.实验需要哪些器材或仪器?
如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方法: