人教版必修二第五章曲线运动单元3

姓名，年级：时间：第3节实验：研究平抛运动学习目标：1。

通过实验的方法直观了解平抛运动的轨迹.2。

理解平抛运动的规律，并利用轨迹计算平抛运动的初速度．一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线[课本导读]预习教材第13页“判断平抛运动的轨迹是不是抛物线”部分,请同学们关注以下问题：1．实验中我们如何获得平抛运动的轨迹?2．抛物线的方程式?3．将轨迹上的点迹坐标做怎样的处理?[知识识记]1．实验步骤(1）安装调整①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平．②用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近．如图所示:(2)建坐标系：把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口（轨道末端）时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴,画出水平向右的x轴．（3）确定小球位置①将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值．②让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点．③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．(4)描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹．2．数据处理(1）探究思路①在已经得到的平抛运动的轨迹曲线上，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系，如图所示．②在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长记为l，那么OA2＝2l、OA3＝3l、…，由A1、A2、A3、…向下作垂线，垂线与轨迹曲线的交点记为M1、M2、M3、…，如果轨迹曲线的确是一条抛物线，那么M1、M2、M3、…各点的y坐标与x坐标之间的关系应该具有y＝ax2的形式（a是一个待定的常量)．③用刻度尺测量某点的x、y两个坐标,代入y＝ax2中求出常量a，于是知道了代表这个轨迹曲线的一个可能的关系式．④测量其他几个点的x、y坐标，通过这些测量值来判断这条曲线是否为一条抛物线．（2)判断曲线是否为抛物线的方法①代数计算法：将某点(如M3点）的坐标（x，y)代入y ＝ax2求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线．②图像法:建立y－x2坐标系,根据所测量的各个点的x 坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线．二、计算平抛物体的初速度[课本导读]预习教材第13页“计算平抛物体的初速度”部分，请同学们关注以下问题:1．平抛运动的水平方向是什么运动?2．平抛运动的时间只由什么决定？3．联立平抛运动水平和竖直两个方向的位移公式可以求得初速度吗？［知识识记]1．已知轨迹和抛出点在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点—-A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x，y），并记录在下面的表格中，已知g值，利用公式y＝错误!gt2和x ＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值．2。

3．实验：探究平抛运动的特点一、实验目的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．根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。

二、实验思路1．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：(1)平抛运动的特点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。

(2)分解方法分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

实验方案方案一：分别研究水平和竖直方向分运动的规律1．探究平抛运动竖直分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。

(2)观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

(3)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，记录实验现象。

【数据收集与分析】根据A球与B球落地时间的先后，得出平抛运动竖直分运动的规律。

2．探究平抛运动水平分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，钢球在斜槽M中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动(实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上)。

(2)钢球飞出后，落到挡板N上，在白纸上记录钢球此时的位置。

(3)上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。

(4)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。

【数据收集与分析】根据平抛运动的轨迹，设法确定相等的时间间隔，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。

方案二：利用频闪照相法探究平抛运动的特点1．实验原理：数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，如图所示，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离，就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。

2．数据处理：(1)建立以抛出点为坐标原点，以小球水平抛出时的初速度方向为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向的直角坐标系。

【高中物理】高中物理必修二第五章知识点：曲线运动
高中物理是高中学习的重要学科，整理了高中物理知识点，供广大高中生学习参考，希望有所帮助！
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第五章曲线运动
一、知识点
(一)曲线运动的条件：再分外力与运动方向无此一条直线上
(二)曲线运动的研究方法：运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)
(三)曲线运动的分类：合力的性质(坯变速箱：元显恭甩运动、非匀变速箱曲线：匀速圆周运动)
(四)匀速圆周运动
1受力分析，所受到合力的特点：向心力大小、方向
2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式)
3向心力的公式(多角度的：线速度、角速度、周期、频率、转回)
(五)平抛运动
1受力分析，只受到重力
2速度，水平、竖直方向分速度的表达式;位移，水平、竖直方向位移的表达式
3速度与水平方向的夹角、加速度与水平方向的夹角
(五)离心运动的定义、条件
二、实地考察内容、建议及方式
1曲线运动性质的判断：明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题)
2匀速圆周运动中的动态变化：熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(挑选、填空题)
3匀速圆周运动中物理量的计算：受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)
3运动的制备与水解：分后运动与和运动的等时性、耦合性(挑选、填空题)
4平抛运动相关：平抛运动中速度、位移、夹角的计算，分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算)
5Vergt运动：临界条件、最小静摩擦力、匀速圆周运动有关排序(挑选、排序)。

物体做曲线运动轨迹分析1．合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向曲线的“凹”侧。

2．速率变化情况判断①当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大；②当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小；③当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。

物体做曲线运动的条件1．曲线运动（1）速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。

（2）运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。

（3）曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。

2．物体做曲线运动的条件①因为速度时刻在变，所以一定存在加速度；②物体受到的合外力与初速度不共线。

运动的合成与分解1．基本概念（1）合运动与分运动：一个物体的实际运动往往参与几个运动，这几个运动叫做实际运动的分运动，这个实际运动叫做这几个分运动的合运动；（4）运动的分解：已知合运动求分运动的过程；（5）运算法则：运动的合成与分解包括位移、速度和加速度的合成与分解，遵循平行四边形定则。

2．合运动性质的判断（1）判断方法：若加速度与初速度的方向在同一直线上，则为直线运动，否则为曲线运动；（2）几种常见的情况a．两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动；b．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当二者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动。

3．两个直线运动的合运动性质的判断根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动，具体分一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v 合与a 合共线，为匀变速直线运动 如果v 合与a 合不共线，为匀变速曲线运动小船渡河问题 1．模型条件（1）物体同时参与两个匀速直线运动。

高中物理必修二知识点总结：第五章曲线运动（人教版）这一章是在前边几章的学习基础之上，研究一种更为复杂的运动方式：曲线运动。

这也是运动学中更为重要的一部分内容，本章的重难点就在于抛体运动、圆周运动。

考试的要求：Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。

Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。

要求Ⅱ：曲线运动、抛体运动、圆周运动。

知识构建：新知归纳：一、曲线运动●曲线运动1、定义：物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动。

2．物体做曲线运动的条件(1）当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，这个合力总能产生一个改变速度方向的效果，物体就一定做曲线运动。

（2）当物体做曲线运动时，它的合力所产生的加速度的方向与速度方向也不在同一直线上。

（3）物体的运动状态是由其受力条件及初始运动状态共同确定的．2、曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向，就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。

物体运动的性质由加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。

3、曲线运动的速度方向（1）在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线切线的方向。

（2）曲线运动的速度方向时刻改变，无论速度的大小变或不变，运动的速度总是变化的，故曲线运动是一种变速运动。

4、曲线运动的轨迹:作曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指向的一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向，如平抛运动的轨迹向下弯曲，圆周运动的轨迹总是向圆心弯曲等。

●曲线运动常见的类型：（1）a=0：匀速直线运动或静止。

（2）a 恒定：性质为匀变速运动，分为：①v 、a 同向，匀加速直线运动；②v 、a 反向，匀减速直线运动；③v 、a 成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v 、a 之间，和速度v 的方向相切，方向逐渐向a 的方向接近，但不可能达到。

第五章　曲线运动3　实验:研究平抛运动学习目标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:(二)利用水注法的实验中为了得到较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何确保水流出时做平抛运动? 2.如何确保水注的轨迹不发生变化? 3.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹? 4.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:三、计算平抛运动的初速度思考讨论:(1)如何推导平抛初速度的表达式?写出推导过程.(2)测量初速度时需要测量的物理量有哪些?(3)实验数据处理1234xyv0=x g2yv0的平均值课堂检测1.在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( )A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种小球都可以2.关于做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( )A.实验目的之一是求当地重力加速度B.小球运动时,应与木板上的白纸相接触C.把小球位置记录在纸上后,应用平滑曲线连接D.在纸上记录小球的第一个位置,应尽量靠近坐标原点3.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( )A.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线4.在“研究平抛运动”的实验中,已备有下列器材:有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需的器材有( )A.停表B.天平C.重垂线D.弹簧测力计5.数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( )A.只要测出相邻两照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻两照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点6.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( )A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装斜槽和木板时,只需注意小球不和木板发生摩擦C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律7.下列因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大的是( )A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远8.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H,做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动9.在研究平抛物体的运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有( )A.小球开始滚下的高度B.小球在空中飞行的时间C.运动轨迹上某点P的水平坐标D.运动轨迹上某点P的竖直坐标10.在“研究平抛运动”的实验中,某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C,如图所示,以A为坐标原点,建立坐标系,各点坐标值已在图中标出.求:(1)小球平抛初速度大小;(2)小球做平抛运动的初始位置坐标(g取10m/s2).参考答案自主探究1.重　匀变速　重　曲线2.匀速直线运动　自由落体运动3.抛物线4.(1)平抛　同一　平抛　一定　经过　竖直白纸　平抛运动　可以把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球能够碰到笔尖,就说明位置找对了(2)弯曲的细水柱　平抛　保持从喷嘴射出水流的速度,使其不随瓶内水面的下降而减小　等于　水面高低　稳定合作探究一、设计实验方案教材中的案例优点缺点注意事项案例一平抛运动的轨迹稳定不易确定钢球的位置使用横槽确定小球的位置案例二便于确定轨迹轨迹不稳定,受液面高低的影响迅速确定轨迹案例三便于确定轨迹不易确定初速度向学生提供照片的实际比二、确定平抛运动的轨迹(一)1.小球放在斜槽水平任意位置都静止;木板面与重垂线平行.2.由同一位置静止释放小球.3.小球的球心,斜槽的末端向上加半径的高度4.没有关系,只要从同一斜面、同一高度静止释放小球,都能获得初速度相同的平抛运动.5.让小球沿斜槽末端抛出,先用眼睛粗略估计轨迹位置,再把笔尖放在该位置,让小球再次滚下,若小球击中笔尖,则记下该位置点,按照此方法,记录多个轨迹点,然后用平滑的曲线依次连接各点.6.平抛实验仪、金属小球、复写纸、白纸、刻度尺、三角板、笔、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax2,在轨迹上测出若干点的坐标(x,y),带入方程中检验是否满足y与x2成正比的关系.(二)1.细管的末端保持水平2.使管口压强保持不变3.用平滑的曲线连接4.铁架台、饮料瓶、大头针、亚克力板、透明胶片、白板笔、刻度尺、三角板、接水盘、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax 2,在轨迹上测出若干点的坐标(x ,y ),带入方程中检验是否满足y 与x 2成正比的关系.三、计算平抛运动的初速度(1)y=gt 2⇒t=122y g x=v 0t ⇒v 0==x x t g2y2.测出轨迹上某一点的坐标(x ,y )代入可求出v 0,选取不同位置的点,多次测量后求出平均值.【巩固训练】1.AD2.2　0.70m/sgl 课堂检测1.A 解析:空气阻力对实心小铁球的影响相对较小.2.C 解析:平抛实验的目的不是测重力加速度,A 错;小球也不能与木板上的白纸相接触,B 错;实验用到的数据与坐标原点无关,D 错.3.B 解析:平抛运动就是要求小球离开斜槽时,初速度一定是水平的.4.C5.BD 解析:研究平抛运动是采用运动的分解,分别在水平方向和竖直方向研究,所以需要测量水平间距和竖直间距,故选B 、D.6.ACD 解析:安装斜槽和木板时,木板要竖直,以保证描点准确,A 正确,B 错误;为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次实验都要把小球从同一位置由静止释放,C 正确;实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律,进而求出初速度,D 正确.7.BC 解析:本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹,并求出平抛物体的初速度,实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可,因此,即使小球与斜槽之间有摩擦,只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同,平抛时的初速度就都相同,不会引起误差,A 错误;如果安装斜槽时其末端不水平,小球的运动就不是平抛,会引起误差,B 正确;建立坐标系时,应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点,否则会引起误差,C 正确;计算初速度时,计算点距抛出点O 越远,x 、y 值就越大,用刻度尺进行测量时,其误差越小,故D 错误.8.C 解析:由于B 球做自由落体运动,A 、B 两球总是同时落地,说明A 球在竖直方向上和B 球做同样的运动,即A 球也做自由落体运动,C 正确,D 错误;至于水平方向上A 球做什么运动,该实验无法说明,A 、B 均错误.9.CD 解析:由平抛运动规律,竖直方向y=gt 2,水平方向x=v 0t ,因此v 0=x,可见只要测得12g 2y 轨迹上某点P 的水平坐标x 和竖直坐标y ,就可求出初速度v 0,故C 、D 正确.10.(1)1m/s (2)初始位置坐标值为(-10,-5)解析:(1)从题中可以看出在水平方向有x AB =x BC =10cm,说明从A 到B 所用时间与从B 到C 所用时间相等,即t AB =t BC =t 0在竖直方向有Δh=h BC -h AB =10cm由匀变速直线运动规律可得Δh=g t 02则初速度v 0==x AB ·=1m/sx AB t AB g Δℎ(2)由匀变速直线运动规律可得B 的竖直速度v By ==2m/sℎAC2t 0又v By =v Ay +gt 0,则v Ay =1m/s又v Ay =gt ,则t=0.1,即从平抛起点到A 点的时间为0.1s因此,从抛出点到A 点的水平位移x=v 0t=0.1m =10cm,竖直位移y=gt 2=0.05m =5cm12于是可得物体开始做平抛运动的位置坐标(-10,-5).。