《第3节 探究平抛运动的特点》导学案 03.docxVIP

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第3节实验：探究平抛运动的特点导学案

【学习目标】

1.会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动；

2.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹；

3.通过实验，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。

【课前学习】

阅读教材10—13页，完成填空

一、抛体运动和平抛运动

1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以的情况下，物体只受作用的运动。

2.平抛运动：初速度沿方向的抛体运动。

3.平抛运动的特点(1)初速度沿方向；(2)只受作用。

二、实验思路

1.思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2.平抛运动的分解方法

由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，可尝试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。

三、进行实验

1.探究平抛运动竖直分运动的特点

(1)实验按图示装置进行实验，小钢球A、B位于相同高度处，用小锤击打弹性金属片，金属片C受到小锤的击打，向前推动A，小钢球A具有水平初速度，做运动，同时松开小钢球B，自由下落，做运动。

(2)分析

仔细观察可知，不管两个小钢球距地面的高度为多大，或小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，小钢球A水平抛出的初速度越大)，两小钢球每次都同时落地，说明两小钢球在空中运动的相等，即做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是运动。

(3)结论做平抛运动的物体在竖直方向上做运动。

2.探究平抛运动水平分运动的特点

1．装置和实验

(1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板．

(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板平行．钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹．

(3)上下调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上(选填“同一”或“不同”)位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置．

(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在白纸上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．

(5)取下坐标纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹．

(6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间间隔相等，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点．

(7)结论：平抛运动在相等时间内水平方向相等，平抛运动水平方向为运动．

2．注意事项

(1)实验中必须调整斜槽末端的切线，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球，则斜槽末端水平)．

(2)背板必须处于面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否．

(3)小球每次必须从斜槽上由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同．

(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球在背板上的投影点．

(5)理论分析

①水平方向：初速度为v0，物体不受力，即Fx＝0，物体由于惯性而做运动。

②竖直方向：初速度为零，物体受重力作用，即Fy＝mg，a＝g，物体做运动。

【课堂探究】

例题1.在探究平抛运动的特点时，可以选用图中两种装置进行研究．

(1)图甲的实验现象是__________．该现象说明平抛运动的__________．

(2)图乙是实验室内研究平抛运动的装置．

以下实验过程的一些做法，其中合理的有________．

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B．每次小球释放的初始位置可以任意选择

C．每次小球应从同一位置由静止释放

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

变式1.(多选)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置，以下说法正确的是()

A．选用装置1研究平抛运动的水平分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地

B．选用装置2要获得稳定的细水柱显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面

C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒25帧的照片获得平抛轨迹

总结1：（一）平抛运动的处理方法：水平方向：匀速直线运动