高一物理研究平抛物体的运动2
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高一物理必修二第五章平抛运动及其规律基础练习题(带参考答案)高一物理第五章一、研究要点平抛运动及其规律1.会用运动合成和分解的方法分析平抛运动。
2.掌握平抛运动的规律,会分析解决生活中的平抛运动问题。
二、研究内容一)平抛运动基本知识1.平抛运动的特征初速度方向,只受重力,属于抛体曲线运动。
2.平抛运动的分解水平方向:匀速直线运动,竖直方向:自由落体运动。
问题1:平抛运动是什么性质的运动?例1:(多选题)关于平抛运动,下列说法正确的是()A.是匀变速运动 B.是变加速运动C.任意两段时间内速度改变不一定相等 D.任意相等时间内的速度改变一定相等练1:(多选题)物体在做平抛运动的过程中,以下的物理量不变的是()A.物体的速度 B.物体的加速度C.物体竖直方向的分速度 D.物体水平方向的分速度问题2:如何研究平抛运动?例2:为了研究平抛物体的运动,可以概括为两点:①水平方向作匀速运动;②竖直方向作自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动,可以进行如图1所示的实验。
1)把两个小铁球分别吸在电磁铁C、D上,切断电源,使两个小铁球以相同的初速度从轨道A、B射出,两小铁球能够在轨道B上相碰,这可以说明水平方向作匀速运动。
2)把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,切断电磁铁C的电源,使一只小球从轨道A射出时碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小球,两个小球可以在空中相碰。
这可以说明竖直方向作自由落体运动。
练2:如图2所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v运动,同时刻在它的正上方有小球b也以初速度水平v抛出,并落于c点,则()A.小球a先到达c点B.小球b先到达c点C.两小球同时到达c点D.不能确定二)平抛运动规律1.平抛运动的速度及其方向水平速度vx初速度vx竖直速度vy初速度vygt;合速度v=√(vx²+vy²),速度与水平方向的夹角θ,tanθ=v yvxgt/vx2.平抛运动的位移及其方向水平位移x=vxt;竖直位移y=vyt-1/2gt²;合位移s=√(x²+y²),运动方向与初速度方向相同。
人教版高一物理必修第二册《实验探究平抛运动的特点》教案及教学反思一、教学目标1.理解平抛运动的定义和特点;2.掌握平抛运动的基本运动规律;3.自主设计实验,探究平抛运动的特点;4.能够正确分析实验数据,理解运动学中的重要概念。
二、教学重点1.平抛运动的定义和特点;2.实验数据的收集和分析。
三、教学难点1.如何正确设计实验,探究平抛运动的特点;2.如何分析实验数据,得到正确的结论。
四、教学过程1. 导入(10分钟)通过与学生交流,引出本节课的主题:平抛运动的特点。
让学生给出自己对于平抛运动的定义和特点,进而导入本节课的内容。
2. 理论讲解(30分钟)在理论讲解中,我们将首先讲解平抛运动的基本定义和特点。
然后介绍平抛运动的基本运动规律,包括加速度大小、方向、速度、位移等。
最后,我们将讲解平抛运动的实验探究方法。
3. 实验操作(60分钟)在实验操作中,学生将根据老师给出的实验方法自主设计实验。
学生在实验过程中需要记录不同角度下物体运动的数据。
实验数据的记录需要协商合作,互相协助,让学生学会与人合作的能力。
4. 实验数据的分析和讨论(30分钟)在实验数据的分析和讨论中,学生将根据实验数据得到运动学中的重要参数并讨论实验结果。
通过数据分析,学生会更深入地理解平抛运动的特点,并且掌握科学探究的方法,加强自主学习能力。
5. 总结与反思(10分钟)教师将与学生一起进行总结和反思,查漏补缺,帮助学生更好地理解平抛运动,掌握科学探究的方法。
五、教学反思这堂课程采用了自主探究的教学方法,让学生在实验中对平抛运动有了更深入的了解,能够独立设计实验,提高了学生的探究能力和科学观察能力。
通过不同角度下的实验数据收集和分析,学生更好地理解了平抛运动的特点,能够正确地解决运动学中的问题。
教师通过巡回辅导,及时解决学生的疑问,让课堂更加生动有趣,学生的参与度和热情也有一定程度的提高。
六、附录1. 实验材料1.直尺;2.计时器;3.尺子;4.轻木与铅垂;5.小球。
高一物理必修二第五章
§5.3实验:研究平抛运动
班级 姓名
平抛运动的规律
(1) 位移:
水平分位移:t v x 0= 竖直分速位移:221gt y =
(2) 速度:
水平分速度0v v x
= 竖直分速度gt v y =
猜想:平抛运动水平方向是不是匀速直线运动,竖直方向是不是匀加速直线运动? 如何验证我们的猜想?
【实验探究】
1. 探究平抛运动水平方向的运动规律
使木板尽量光滑,轨道高度相同,同时释放俩小球。
观察俩小球的运动情况。
引入问题:①俩小球相碰,这个实验结果得出什么结论?
②从动力学角度分析,为什么水平方向是匀速直线运动?
创设问题:既然平抛物体水平方向上作匀速直线运动那么它在竖直方向上作什么样的运动,我们如何探究呢?
2.探究平抛运动竖直方向的运动规律
用平抛运动演示器做实验
如图所示,用小锤击打弹性金属片C,使A球沿水平方向飞出做平抛运动,与此同时,B球被松开做自由落体运动,改变实验装置离地面的高度,多次实验,两球总是同时落地。
(用耳朵听声音)
问题创设:①A、B两球同时落地的现象,得出什么结果。
引导学生得出结论:平抛运动的竖直分运动是。
②从动力学角度分析,为什么竖直方向是自由落体运动?
突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线:
【结论】
平抛运动水平方向上做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。
3.实验:探究平抛运动的特点【课标解读】1.知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。
2.知道抛体运动只受重力作用。
3.探究平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和竖直方向自由落体运动,并且这两个运动互不影响。
【核心素养】物理观念:知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
科学思维:观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一科学探究:利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”正交分解”的思想方法。
科学态度与责任:通过实验探究教学,激发学习兴趣和求知的欲望1.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,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受□01____的作用,这时的运动叫作抛体运动。
(2)平抛运动:初速度沿□02______方向的抛体运动。
2.实验:探究平抛运动的特点(1)实验原理①实验思路:由于物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受竖直向下的重力作用,因此可以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。
②实验方案方案一:用频闪照相等方法记录做平抛运动的物体经过相等时间间隔所到达的位置,获得水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据,便可以独立分析水平方向和竖直方向的运动规律。
方案二:在水平和竖直两个方向中,先研究其中一个方向的运动规律,再设法分析另外一个方向的运动规律。
(2)实验器材(方案二)①探究平抛运动竖直分运动特点的实验器材:小锤一个、相同的小铁球两个、平抛竖落仪一个。
②探究平抛运动水平分运动特点的实验器材:斜槽、钢球、白纸、复写纸、铅垂线、铅笔、刻度尺、平抛铁架台(有背板及水平放置的可上下调节的挡板)。
课堂任务探究过程·获取数据仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:如图甲所示,如何探究平抛运动竖直分运动的特点?活动2:探究平抛运动竖直分运动的特点时需要注意什么?活动3:如图乙,如何探究平抛运动水平分运动的特点?活动4:探究平抛运动水平分运动的特点时需要注意什么?课堂任务分析数据·得出结论活动1:探究平抛运动竖直分运动的特点时,A、B两球哪个先落地?说明什么?活动2:得到钢球做平抛运动的轨迹后,如何选取坐标原点和坐标轴?活动3:如图曲线OP是钢球做平抛运动的轨迹,如何由竖直方向的分运动确定“相等的时间间隔”?活动4:根据运动的合成与分解,测出相等时间间隔内的水平位移,你能得出什么结论?活动5:由实验得出平抛运动的特点是什么?课堂任务误差分析·实验创新1.A、B两球由于不完全相同,因而在空中所受阻力不同,产生误差。
实验六 研究平抛物体的运动
【目的和要求】
1、 指出平抛物体的运动轨迹。
2、 求出平抛物体的初速度。
【仪器和器材】
斜槽、坐标纸、图钉、木板、铅笔、小球和刻度尺
【实验原理】 平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成则202
1,gt y t v x == 令小球做平抛运动,利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹,建立坐标系,测量出x 、y ,再利用公式求y
g x t x v 20==,求出平抛物体的初速度. 【实验方法和步骤】
1、 将固定有斜槽的木板放在实验桌上,检查调节斜槽末端至水平,检查木
板是否水平.
2、 用图钉把坐标纸钉在竖直的木板上,固定时用重垂线检查坐标纸的竖线
应在竖直方向,选择斜槽末端所在的点为坐标原点,从坐标原点O 画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴。
3、 使小球从斜槽的某一固定位置自由滑下,由O 点开始做平抛运动。
4、 先用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x 值处的y 值,然后用铅
笔较准确地确
定小球通过的
位置,并在坐标
纸上记下这一
点. 以后依次
改变x 值,用同
样的方法确定
其他各点的位
置, 要注意每
次都使小球从
斜槽上同一位
置开始由静止
运动.
【注意事项】
1、 保证斜槽末端点的切线水平,方木板竖直且与小球下落的平面平行,并
使小球运动时靠近木板,但不接触。
2、 小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下。
3、 小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,应是小球在槽口时,球的重心
在木板上的水平投影点。
4、 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当,以便使小球运动的轨迹由木板
的左上角到右下角。
5、 要选取距O 点远些的点来计算小球的初速度,这样可减小误差。
【数据处理】
取下坐标纸,根据记下的一系列位置,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹,在轨迹上选取几个不同的点,测出它们的横坐标x 和纵坐标y ,利用公式2021,gt y t v x ==求出小球做平抛运动的初速度y
g x t x v 20==,最后求初速度的平均值。
【实验练习】
1、在“研究平抛运动”的实验中,应注意如下三点:
①在安装斜槽轨道时,应注意______________________;
②在多次从静止开始释放小球时,应注意____________________;
③在纸上记录下斜槽轨道的末端O 点后,需建立以O 点为原点的坐标系,这时首先利用___________画出过O 点___________________。
2、在“研究平抛物体运动”的实验中,为了正确描出小球的平抛运动的轨迹,在固定弧形槽时,应注意使____________.实验时每次使小球下滚时都应注意____________.记录纸上的竖直线要利用___________画出。
3、选修课本上《研究平抛物体的运动》这一实验的目的是:
(1)_________________________;(2)________________________。
在此实验中,我们要利用_____________线画出通过斜槽末端O 点的竖直线。
4、利用图所示装置研究平抛运动,测定平抛初速时,应注意:①在安装斜槽轨道时,除了要使斜槽处于竖直平面内,还应____。
②木板应固定在____,板面离斜槽末端中心应____。
③小球每次均应从____释放。
④确定小球在斜槽上释放的位置的依据是要保证____。
⑤在固定于板面的纸上需建立以O 点为原点的坐标系。
建立坐标系的方法是:先在纸上记录下斜槽轨道的末端P 点,则O 点应在____,然后利用____,画出过O 点的____,再画出过O 点的____
6、如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5厘米的小方格,重力加速度取g=10米/秒2。
由此可知:闪光频率为____赫;小球抛出时的初速度大小为____米/秒;从抛出到C点,小球速度的改变最大为____米/秒。
6、在做“研究平抛物体的运动”这一实验时,下面哪些说法是正确的[ ]
A.安装弧形槽时,必须使槽的末端的切线方向保持水平
B.每次进行实验时,都要让小球从同一位置开始由静止释放
C.在实验过程中,小球与槽的摩擦不可避免,但这并不影响实验结果
D.为了得到实验结果,不要忘记用天平称出小球的质量
7、给你一个米尺和玩具手枪,请你测量玩具手枪子弹射出枪口的速度
(1)实验原理:
(2)实验步骤:
(3)计算子弹速度的公式:
8、如图所示, 一个学生在做研究平抛物体运动的实验时, 用描点法在纸上画出了如图所示的一段曲线, 但是他只在纸上画出了初速度的方向Ox, 而忘了记下斜槽轨
道末端的位置. 请利用图中给出的曲线和Ox 水平轴的方向, 测量出必要的数据, 计算出这个平抛运动的初速度
.
【参考答案】
1、①轨道末端切线方向水平,②每次都从同一位置释放,③重垂线,竖直线
2、槽口水平,从同一高度滚下,重垂线
3、掌握描绘平抛物体的轨迹曲线的方法;掌握利用平抛物体的轨迹曲线求平抛物体的初速度的方法;重锤
4、①使槽末端的切线方向保持水平 ②竖直平面内,略大于小球的半径 ③斜槽上同一位置无初速 ④小球能滚出斜槽且小球的平抛运动轨迹在木板上白纸的范围内 ⑤P 点正上方距P 点距离等于小球半径处,重锤线,竖直线作为y 轴,垂直y 轴的x 轴
5、10,2.5,4
6、AB
7、
()()()/1232利用平抛原理测出、略
h s
v s g h =
8、在图中Ox 轴上连续截出间隔长度等于x 的相等间隔的点, 并过这些点做Ox 轴的垂线, 与曲线相交, 如答图所示, 这些点之间的距离等于水平初速度v 与时间间隔t 的乘积, 即x=vt. 量出曲线上各点之间的竖直方向的距离1y 、2y 、3y 、4y 等, 3y -1y =2gt 2. 由上二式消t, 可得初速度 v=)/(213y y gx -, 再由2y 和4y 计算出初速度v, 然后求平均得出结果
.
【相关高考资料】
95全国高考25.在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=1.25厘米.若小球在平抛运动途中的几个位置如图11中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0=______(用l、g表示),其值是 .(取
g=9.8米/秒2)
2gl;0.7m/s。