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《5.3实验：探究平抛运动的特点》学习任务单
学科：物理 年级：高二
【学习目标】
1.通过体验平抛运动模型建构的过程，发展运动与相互作用观念；理解并运用平抛运动模型发现和解释生活中的平抛运动；
2.体验基于经验事实建构平抛运动模型的抽象概括过程，会运用运动的合成与分解等物理方法分析曲线运动；
3.通过构建平抛运动模型的过程，体验科学探究的方法，在面对问题时，能运用科学的方式收集证据，并作出合理解释，与他人进行交流；
4.培养处理问题时的证据意识，以及运用物理视角解决真实问题的意识。
【重点难点】
重点：运用运动的合成与分解的方法建构平抛运动模型
难点：合理设置问题，搭设概念进阶的台阶，引导学生讲平抛运动分解为水平和竖直两个方向上的直线运动进行分析
【学法提示】
1.运用运动的合成与分解的方法解决平抛运动问题
2.理解并会运用对比法、频闪照相法和描迹法等探究实验的常用方法
【学习过程】
一、问题情境（2分钟）
【想一想】你在参与以下运动时观察过物体运动轨迹吗？这些物体的运动又有什么共同特点？
二、自主学习（5分钟）
（一）什么是平抛运动？
将物体以一定的初速度沿______方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在______作用下所做的运动。
三、合作探究（15分钟）
（二）描绘平抛运动的轨迹
1．实验目的
用实验的方法描出平抛运动的______。
2．实验仪器
请仔细观察如图所示仪器的构造，思考以下问题：
（1）怎样确保小球做的是平抛运动？
（2）如何记录小球的位置？
（3）如何得到平抛运动的轨迹？
3．实验操作
我们可以按照下面的步骤进行操作，描出小球运动的轨迹。
（1）将实验仪器置于桌面，调节______，观察______，使面板处于______平面内，卡好定位板。装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于______位置。
【思考】调节水平和竖直的目的是什么？怎样确定轨道末端已经水平？
（2）在描迹记录纸后衬垫一张复写纸或打字蜡纸，并用压纸板将它们____________在面板上。使横坐标x轴在______方向上，纵坐标y轴沿______方向向下，并注意使坐标原点的位置在平抛物体（钢球）的______离开轨道处。
（3）把接球挡板置于最上方一格。
（4）将定位板在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的______由轨道的平直部分水平抛出。
下落的钢球打在接球挡板上，由于挡板平面向记录面板倾斜，小球将挤压记录纸，留下一个迹点。
（5）将接球挡板向下移动一格，重复上述操作方法，得到第二个印迹点，如此继续下移接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的____________。
（6）改变______的位置，即可改变钢球平抛的初速度，重复上述实验操作步骤，便可获得另一系列迹点。
4．描绘平抛运动的轨迹
取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用____________连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的小钢球的轨迹图线，如图1-3-4所示。
【分析数据】在平抛运动的轨迹上，纵坐标为h、4h、9h…………的点，它们的横坐标有什么关系？
四、展示交流（5分钟）
【探究结论】
五、总结提升（5分钟）
【讨论交流】
（1）实验中，为了减小误差，我们可以采取哪些措施？
（2）你能对该实验提出改进的方案吗？
（3）你还有其他更好的方案描绘平抛运动的轨迹吗？
【达标检测】
一、单选题
1．如图所示，将两个斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从滑道的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则他将观察到1球击中2球，这说明（　　）
A．平抛运动在水平方向是匀速运动
B．平抛运动在竖直方向是自由落体运动
C．平抛运动在水平方向做匀加速直线运动
D．平抛运动在竖直方向做匀速运动
2．如图所示，在探究平抛运动规律的实验中用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开而自由下落，A、B两球同时开始运动，则（　　）
A．B球先落地 B．A、B两球可以选用泡沫小球
C．小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长 D．实验现象可以说明平抛运动竖直分运动的特点
3．平抛运动是（　　）
A．匀速运动 B．匀变速曲线运动
C．匀加速直线运动 D．变加速曲线运动
二、实验题
4．如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中ABC为三个同时由同一点出发的小球。为A球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为B球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为C球自由下落的运动轨迹通过。分析上述三条轨迹可得出结论：___________。
5．频闪照相是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，频闪仪的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示的装置探究平抛运动的特点。他们分别在该装置正上方和右侧正前方安装了频闪仪A、B并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据实验分析下列问题。
（1）图乙中，频闪仪B所拍摄的频闪照片为___________[填“（a）”或“（b）”]。
（2）乙图中频闪照片（b）可以说明___________。
6．在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛运动轨迹和求物体做平抛运动的初速度。
（1）下列器材中必需的测量仪器是___________ 。
A．刻度尺B．秒表C．天平
（2）图中为什么斜槽底端要保持水平？答：___________。
（3）让小球多次从___________（选填“同一”或者“不同”）位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。取下白纸，以O为原点，以过O点的竖直线、水平线分别为y、x轴建立坐标系，以平滑曲线描出平抛轨迹。
（4）在探究平抛运动的特点时，下列说法中正确的是___________（填选项前的字母）。
A．应使用密度大、体积小的小球
B．必须测出平抛小球的质量
C．不需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行
7．探究平抛运动的特点
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
（1）在如图所示的实验中，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球自由下落，做自由落体运动。重复实验数次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，A、B两球总同时落地，该实验表明______。
A．平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动
B．平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动
C．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动
D．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
（2）如图所示，在探究平抛运动水平分运动的特点时，除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺。图钉之外，下列器材中还需要的有______。
A．重锤线　　B．秒表　　C．弹簧测力计　　D．天平　　E．白纸和复写纸
（3）实验中，下列说法正确的是______。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端要保持水平
C．挡板的高度需要等间距变化
D．每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
E．要使描绘出的轨迹更好的反映真实运动，记录点应适当多一些
（4）用平滑的曲线把小球在白纸上留下的印迹连接起来，得到小球做平抛运动的轨迹，建立直角坐标系，坐标原点选______。
A．斜槽末端端点
B．小球在斜槽末端时的球心
C．小球在斜槽末端时的球的上端
D．小球在斜槽末端时的球的下端
8．某同学用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是____。
A．小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备重垂线
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D．以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
（2）在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力____（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．B
4．水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动
5．（a）小球在水平方向上的分运动为匀速直线运动
6．A 因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向
同一 A
7． C AE BDE B
8． CD 不会

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