《3.实验：研究平抛运动》集体备课教案设计

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3．能根据运动轨迹分析实验数据，求出平抛物体的初速度。

学习重点: 描绘小球做平抛运动的轨迹.

学习难点: 结合两个方向上的分运动对实验数据进行处理.

易错问题：误认为斜槽末端为抛出点.

复习引题：1.平抛运动的定义

2.平抛运动的规律

主要内容:

实验目的

1.用描迹法描出平抛物体的运动轨迹；

2.根据运动轨迹证明抛物线.

3.根据运动轨迹求出平抛物体的初速度.

二、实验原理

平抛运动是以速度v0沿水平方向抛出后，物体只在重力作用下，加速度是重力加速度g的匀变速曲线运动。根据运动的合成与分解的知识，可以将平抛运动看作是两个分运动的合运动：一个分运动是水平方向上的匀速直线运动，其速度就是平抛运动的初速度v0；另一个分运动是竖直向下方向上的自由落体运动。在以抛出点0为原点的平面直角坐标系中，用接球槽描迹法描绘出小球做平抛运动的轨道曲线。测出曲线上某一点的坐标(x、y)，利用y/x2=a系数定值证明抛物线，并且利用y=1/2gt2求出运动时间t，再利用公式x=v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0=x 。

三、实验器材（平抛仪）

斜槽，金属小球，铁板(附竖直固定支架)，白纸，复写纸，图钉，刻度尺，重锤 线，铅笔。

四、实验步骤

1．安装仪器，调节末端使其切线水平后固定。

检查斜槽末端部分是否水平的方法：若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平(也可将小球放在斜槽末端，轻轻将其向两边拨动各一次，看其是否有明显的运动倾向)。精细的检查方法是用水平仪调整。

2．用夹子把白纸与复写纸固定在板上，让板竖直固定，其左上方靠近槽口，用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直，整个实验装置如图所示。用重锤线把木板校准到竖直方向，使小球平抛的轨道平面与板面平行，保证在重复实验的过程中，铁板与斜槽的相对位置保持不变。

3．建立直角坐标系xoy：以小球做平抛运动的起点0为坐标原点，从坐标原点0画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。

确定坐标原点o的方法是：把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o，即为坐标原点(不是槽口端点)。

4．用小夹子夹住小球然后释放小球，让小球由斜槽的固定位置自由滚下，由0点开始做平抛运动。小球利用复写纸在白纸上记录下打的点，如此移动接球槽重复数次，较准确地确定小球通过的多个位置。

5．取下白纸，用刻度尺过0点画出y轴和x轴[当第(3)步未进行时]，将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处)。

6．求小球平抛的初速度v0

①在所描绘的轨迹曲线上选取A、B、C、D四个不同点[不必是步骤(4)(5)中测出的点]，测出它们的坐标值。