课件16张PPT。第五章 曲线运动 第 三 节 实验 研究平抛运动实验目的
1.探究平抛运动的规律
2.描绘出平抛物体的运动轨迹；
3.求出平抛运动物体的初速度。实验原理⑴水平方向的匀速直线运动；
⑵竖直方向的自由落体运动．利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，
测出曲线上任一点的坐标x和y，利用就可以求出平抛物体的初速度 平抛运动可以看成是两个分运动的合运动：实验器材方案:描迹法斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。
实验模拟实验步骤1、安装调整斜槽，用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽.平衡法调整斜槽:将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，若小球在平直轨道上的任意位置都静止，就表明水平已调好。 2、调整木板：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重垂线方向记录到木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。 3、确定坐标O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。 4．描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。 用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。实验步骤5、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 用公式x＝v0t和y＝gt2/2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值。 在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。实验步骤OyxA4A3A2A1M4M3M2M1y31、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y=ax2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标代入验证。实验数据处理 2、计算平抛物体的初速度 水平方向上的匀速直线运动
竖直方向上的自由落体运动平抛运动的两个分运动为：v0== x测出轨迹上某一点的坐标(x、y)代入可求出v0实验数据处理 实验注意事项1、实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。 2、小球必须每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个档板。 3、坐标原点（小球做平抛态度的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。 4、要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右上角，这样可以减小测量误差。 5、要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。 例题例1．在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是（ ）．
A．游标卡尺 B．秒表
C．坐标纸 D．天平
E．弹簧秤 F．重垂线C F例题例2、在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施可减小误差 （ ）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽水平部分轨道必须水平
C．每次要平衡摩擦力
D．小球每次应从斜槽上同一高度释放
E. 在曲线上取作计算的点离原点O较远 B D E例题例3、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＝1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的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 (g取9.8m／s2)．解析：由平抛运动规律Δy=gT 2= lx=v0 T∴ v0 = x/T=2l /T=代入数字 l = 1.25cm=1/80 m得到 v0 =0.70m/s 0.70m/s练习 一学生做“研究平抛物体的运动”实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的Ox轴，忘了画坐标原点和Oy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示．如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量)．
测量方法：(简答)___________________．得到的v0=_________________________．解析:任取水平间距相等的三点1，2，3，如图示，测量水平间距s，竖直间距h1、h2．谢谢观看!3．实验：研究平抛运动
教材分析
本节为高中新课程物理必修课中的探究课，需要探究内容多方法较全面，结合了理论推理和实验证实双方面。是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例，也是这些知识的迁移和综合应用。
本节内容重点应落实在“探究”上而不是“规律”上，课堂教学过程以探究为主要线索。让学生体验掌握化曲为直，化繁为简处理曲线运动的基本方法。
探索规律总是从问题入手，建立模型、大胆猜想、实验验证、得出总结规律的过程。通过本节探究不仅掌握了处理平抛运动的方法，同时也是处理其他曲线运动和处理未知问题的一般思路和方法。
物理概念和物理规律的形成是由现象到本质的过程，对它们的理解和掌握不可能一蹴而就，怎样才能够让学生不是机械化的记住，而是真正理解其实质所在，将是这节课要突破的难点。因此采用实验探究的方法，让学生先通过理论分析和猜想，再通过设计实验方案和细致的实验及仔细的观察，采用对比平抛运动和自由落体运动找到竖直方向为自由落体运动。通过对运动轨迹分析，归纳得到平抛运动水平方向为匀速运动。由于实验包含的规律往往隐藏在较深的层次，需要学生去挖掘，因此这一部分的自主探究活动可以让学生亲自感受到实验探究问题的过程，正是对学生观察、分析、归纳等各项综合素质和能力的培养。
自主探究以学生为主体，课堂探究教师要配合学生活动并给予指导，在描绘平抛运动轨迹时方法很多：水平喷出恒定的水流、平抛演示仪演示、火花描绘迹、频闪照相、数码照相和数码摄相等，教师可以采用追问并予以指导使设计方案逐步完善。
1．本节内容是通过实验探究平抛运动的规律，它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用，也是后一节抛体运动的规律得出的前提，更是学生自主设计、探索的好素材，在本章中有着重要的地位。
2．《课程标准》要求学生会用合成与分解的方法分析抛体运动；能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动的物体的轨迹。要求学生知道平抛运动的受力特点；知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法；理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法；知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性；体会研究曲线运动的基本方法。
3．平抛运动知识在初中不曾出现过。
学情分析
1．通过前面的学习，学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律；知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法；通过一个多学期的学习，学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力；已经能用数码相机来研究物体的运动。
2．学生可能遇到的困难：设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。
3．学生在学习中可能会采取的学习策略：分组讨论，向教师寻求帮助，实验探索，总结反思等。
设计思路
1．设计思想：本节课的教学力求贯彻新课程体验，采用探究式教学，引导学生通过实验探究形成对抛体运动的认识；让学生在获得知识的同时，体验科学探究过程，了解科学研究方法，发展探索自然的兴趣与热情，培养实验探究能力和交流协作能力。
2．理论依据：探究教学理论、《物理课程标准》中的课程基本理念和科学探究及物理实验能力要求。
3．设计特色：本节课是以实验设计和实验操作为主的探究教学，它改变了几个传统实验的教学功能。
三维目标
知识与技能
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为抛物线的方法；
4．知道测量初速度时需要测量的物理量；
5．会推导初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。
过程与方法
1．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；
2．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；
3．在实验教学中，进行控制的思想方法的教育：从实验的设计、装置、操作到数据处理，所有环节都应进行多方面实验思想的教育，“实验的精髓在于控制”的思想，在乎抛物体实验中非常突出。如装置中斜槽末端应保持水平的控制；木板要竖直放置的控制；操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始释放的控制；在测量小球位置时对实验误差的控制等。
情感、态度与价值观
通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目的，同时还能进行理论联系实际的教育。
教学重点
平抛运动实验的设计、装置、操作及数据处理。
教学难点
1．平抛运动的条件及相应控制方法；
2．用实验获得平抛运动轨迹的方法。
教学方法
探究、实验。
教具准备
平抛运动演示仪、多媒体课件。
教学过程
［新课导入］
上节课我们学习了平抛运动的理论知识，本节课我们通过实验来进一步探究平抛运动的特点，分析平抛运动的轨迹，计算平抛运动的初速度等。
［新课教学］
在这个实验中，我们首先设法描绘某物体做平抛运动的轨迹，然后通过这个轨迹研究平抛运动的特点。现在假定已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动的轨迹，我们看一看可以进行哪些研究。
一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3……把线段OA1的长度记为l，那么OA2＝2l、OA3＝3l……由A1、A2、A3……向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3……如果轨迹的确是一条抛物线，M1、M2、M3……各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有y＝ax2的形式（a是一个待定的常量）。
用刻度尺测量某点的x、y坐标，代入y＝ax2中求出常量a，于是知道了代表这个轨迹的一个可能的关系式。
测量其它几个点的x、y坐标。怎样通过这些测量值来判断这条曲线是否是一条抛物线？
假定由A1、A2、A3……向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点对应的纵坐标分别为h、4h、9h……，则轨迹上的点满足二次函数y＝ax2，则说明轨迹的形状是抛物线。
二、计算平抛物体的初速度
本实验的要求不高，可以不考虑空气阻力的作用。这样，抛体在竖直方向只受到重力的作用，因此它的加速度是常量，等于g，它的y坐标的变化符合匀加速运动的规律：
根据曲线上某点的纵坐标可以计算出时间t。
为了得到抛体的初速度，还需要测量什么量？进行怎样的计算？
做平抛运动的物体在水平方向做匀速运动，若曲线上该点的横坐标为x，则有：
x＝v0t
联立解得：
三、实验操作
下面的参考案例介绍了获得平抛运动轨迹的几种方法，同学们可以选用其中的某一方法，也可以自己设计其他方法。
【参考案例】
要得到平抛运动的轨迹，有多种实验方法，以下案例可供选择，也可以在这些案例启发下自行设计或改装，形成自己的实验方案。
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平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
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。
【实验器材】方木板，白纸，图钉，斜槽轨道(附挡球板和重垂线)，小钢球，铅笔，刻度尺。
【实验步骤】
①将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，使槽末端O点的切线水平。
②用图钉把坐标纸钉在竖直的木板上，固定时要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直。
③选定斜槽末端所在的点为坐标原点O，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。
④使小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，并由O点开始做平抛运动。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。然后使小球从开始时的位置滚下，在粗略确定的位置附近，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。
⑤依次改变x的值，用同样的方法确定其他各点的位置。
⑥取下坐标纸，根据记下的一系列位置，用平滑的曲线画出小球做平抛运动的轨迹。
⑦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，根据重力加速度g的数值，利用公式算出小球做平抛运动的初速度，最后算出v0的平均值。
【记录及数据处理】
g＝_____________m/s2。
选点编号
x
y
v0
1
2
3
4
5
【注意事项】
①固定斜槽时，要保证斜槽末端切线呈水平，使小球能稳定地停在槽口附近；
②小球每次要从槽中同一位置由静止状态开始滚下，可利用挡球板固定在适当位置。释放的位置应能使小球从坐标纸的左上方进入，从右下方出去，充分利用坐标纸；
③教材中坐标原点选在槽口位置，实际上坐标原点应为槽口末端上方球圆心处；
④计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜，以便于测量和计算。
⑤描轨迹时，应使平滑的曲线过多数点，且使不能在曲线上的点尽可能对称分布在曲线两侧。
2．如所示，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，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。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。这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到A处以前的很长一段时间内，都可以得到稳定的细水柱。
3．用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹。
数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄约15帧照片。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。
由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只要测量相邻两照片上小球的水平位移，就很容易判断小球做平抛运动时在水平方向上的运动特点。
【说一说】
某同学使小球沿课桌水平飞出，用前面所说数码照相机来拍摄小球做平抛运动的录像（每秒15帧），并将小球运动的照片打印出来。请问：他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片？
【巩固练习】
1．本实验测v0时与误差无关的是（ A ）
A．弧形槽与球间有摩擦
B．弧形槽末端切线不水平
C．小球受空气阻力
D．小球每次自由滚下的位置不同
2．如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm，已知闪光频率是30 Hz，那么重力加速度g是 m/s2，小球的初速度是 m/s，小球过A点时的速率是 m/s。
（参考答案：9.72 0.49 0.81）
3．某同学在做平抛运动实验时得到了如图中的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则
（1）小球平抛的初速度为___________m/s2（g＝10m/s2）。
（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为：
ｘ＝ cm，y＝ cm。
［参考答案：(1)2 (2)－10 －1.25］
4．试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速的实验方法。
提供实验器材：
弹射器(含弹丸，见图)；铁架台(带有夹具)；米尺。
（1）画出实验示意图；
（2）在安装弹射器时应注意： ；
（3）实验中需要测量的量
（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，在实验中应采取的方法是： __________________________。
（5）计算公式： 。
［参考答案：（1）图略 （2）使弹射器保持水平 （3）弹丸下降的高度ｙ和水平射程ｘ （4）在不改变高度ｙ的情况下，多次实验测量水平射程ｘ，求出平均水平射程 （5） ］
5．在做《研究平抛物体的运动》的实验时，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹，为了能较准确地描出运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_______。（ ACE ）
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须将小球由静止释放
D．记录小球位置的木条(或凹槽)每次必须等距离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F．将球记录球的位置的纸取下后，用直尺将点连成折线
6．在《研究平抛物体的运动》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＝1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的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________m/s（g取9.8m/s2）。
（参考答案： 0.70 ）
7．在《研究平抛物体的运动》的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度，实验主要步骤如下：
A．让小球多次从________位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。
B．安装好器材，注意_______________，记下斜槽的末端O点的竖直线。
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用V＝____________算出该点的瞬时速度。
D．取下白纸，以O为原点，以过O点的竖直线为y轴，作与竖直方向垂直的x轴，建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹。
上述步骤的合理顺序是______________________。
（参考答案：同一 斜槽末端保持水平 BDAC ）
［小结］
本节课从理论上学习了怎样判断平抛运动的轨迹是不是抛物线的方法，推导了平抛运动初速度的计算公式。在实际操作中学会了怎样得到平抛运动、得到平抛运动的轨迹，如何在实际中控制平抛运动，在实际中怎样计算平抛运动的初速度等。
［布置作业］
教材第12页“问题与练习”。
板书设计
4．实验：研究平抛运动
一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
二、计算平抛物体的初速度
x＝v0t
解得：
三、实验操作
【实验器材】
【实验步骤】
【记录及数据处理】
【注意事项】
教学反思
此课是实验课，所以在在培养学生能力方面做了很详细的设计与安排，既有实验方案设计，又有实际动手操作，还有对操作结果的处理，充分体现以学生为主体，培养学生能力的教学思想，同行强化物理仪器设计中的每个细节，既可以让学生对物理知识知其所以然，还能让学生意识到细节的价值，要关注细节。在处理实验时，由于学校的平抛演示仪器比较陈旧，误差很大，所以用数码相机照下细水柱的平抛运动轨迹，再对照片进行处理，取得了非常好的效果，同时可以以此激发学生创新实验，关注生活，充分利用资源的兴趣。
问题与练习
1．某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线。
已知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在此前提下，怎样探究钢球水平分运动的特点？请指出还需要的器材，说明实验步骤。
2．某同学为了省去图中的水平木板，把第1题中的实验方案做了改变。他把实验桌搬到墙的附近，使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录钢球的落点。改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。
如果采用这种方案，应该怎样处理数据？
§5.3平抛运动
【学习目标】
1. 知道什么是抛体运动，什么是平抛运动。
2. 用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点，知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
3. 能应用平抛运动的规律解决实际问题。
【学习过程】
学习任务1：认识抛体运动、平抛运动
演示： 将粉笔头以一定的速度抛出
演示： 投篮动作（模仿）
概念： 以一定的速度将物体抛出，如果物体只受重力作用，这时的运动叫做抛
体运动。
举例：
定义： 抛体运动开始时的速度叫做初速度，如果初速度是沿水平方向的，这个运动叫做平抛运动。
学习任务2：平抛运动的研究
平抛物体的运动的受力特点和运动特点：
不计空气的阻力，水平抛出的物体仅受 作用，产生的加速度 ，所以平抛运动是 运动。
平抛运动的分析方法：
做平抛运动的物体，在水平方向上由于不受力，将做
运动；在竖直方向上物体的初速度为0，且只受到重力作用，物体做
运动。
因此可以沿着 和 方向分解，把平抛运动分解为
运动和 运动。
实验验证：
平抛竖落仪演示： 用小锤打击弹性金属片时，A球就向水平方向飞出，做平抛运动，而同时B球被松开，做自由落体运动。
实验现象： 1------越用力打击金属片，A飞出水平距离就 。
2------无论A球的初速度多大，它会与B球 落地。
学习任务3：平抛运动的速度
问题： 以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴（正方向和初速度v0的方向相同），竖直方向为y轴，正方向向下，则物体在任意时刻t的速度v沿什么方向？
问题： 如何分解？
结论： 水平分速度 vx= 竖直分速度 vy =
物体在任意时刻t的速度v 大小：v=
方向：
思考： 平抛运动的物体每经过相等的时间，速度变化的大小相等吗？方向相同吗？
学习任务4：平抛运动的位移
水平分位移： x=
竖直分位移：y=
合位移： s= 位移的方向：
思考： 平抛运动物体的速度方向和位移方向相同吗？
结论： 平抛运动的物体好像是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的
交流： 平抛运动的轨迹是怎样的？你能尝试推导出来吗？
问题： 平抛运动的飞行时间由什么决定？水平射程由什么决定？
例题： 飞机在高出地面490m的高度以40m/s的速度水平飞行。为使飞机投下的物资落在指定地点，飞机应该再与指定地点水平距离多远的地方进行投放（不计空气阻力）？
应用： 滑雪运动员以20m/s的水平速度从一山坡飞出，问经过多长时间又落到斜坡上。已知斜坡与水平面成45°角，取g=10m/s2。
【课后作业】
（ ）1、物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的
A．物体运动的加速度 B．物体的速度 C．物体竖直向下的分速度 D．物体位移的方向
（ ）2、以10m/s的速度，从10m高的塔上水平抛出一个石子，不计空气阻力，取g=10m/s2，石子落地时的速度大小是
A. m/s B. m/s C.20m/s D.30m/s
（ ）3、平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀 速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面。这个实验
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
（ ）4、一架飞机水平地匀速飞行，从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球，先后共释放4个。若不计空气阻力，则四个球
A．在空中任何时刻总是排成抛物线；它们的落地点是等间距的
B．在空中任何时刻总是排成抛物线；它们的落地点是不等间距的
C．在空中任何时刻总在飞机正下方排成坚直的直线；它们的落地点是等间距的
D．在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线；它们的落地点是不等间距的
（ ）5、将一个物体以速度v水平抛出，当物体的速度与水平速度的夹角为45°的过程中所经历的时间为
A．v/g B．v/(2g) C．2v/g D．v/g
（ ）6、将一个物体以速度v水平抛出，当物体的竖直位移是水平位移的两倍时，所经历的时间为
A．v/g B．v/(2g) C．2v/g D．4v/g
7、在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。已知汽车从最高点至着地点经历时间约0.8秒，两点间的水平距离约为30米，忽略空气阻力，则汽车在最高点时的速度约为________m/s，最高点与着地点间的高度差约为________m。（g=10m/s2）
8、距离地面3000m上空的飞机，以100m/s的水平速度匀速直线飞行，在飞机上每隔2s落下一个重物。当第五个重物离开飞机时，第二和第三个重物之间的水平距离是________；竖直方向的距离是________。
9、A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m/s2．求：
（1）A球经多长时间落地? （2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少?
10、平抛一物体，当抛出1秒后它的速度与水平方向成45o角，落地时速度方向与水平方向成60o角。（ g取10 m/s2 ）（1）求物体的初速度； （2）物体下落的高度。
11、做平抛运动的物体，在落地前的最后1s内，其速度方向由与竖直方向成60°变为与竖直方向成45°，求物体抛出时的速度和下落的高度。
平抛运动演示实验的改进
??? 摘要：现在的科学技术日新月异，高速发展，如何利用我们手中一些先进的工具，加入到我们的课堂教学中来，改进我们现有的教育教学手段，改进我们的现有实验方式，提高教学效率，是摆在我们面前的一个热门话题，也是我们一线教师在教育教学活动中应该多观察、多思考、多探究和多实践的。例如，我们可以用具有频闪功能的数码相机来改进平抛运动演示实验。
?
??? 关键字：频闪照相、平抛运动
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??? 一、用更精细的方法来演示平抛运动
??? 粤教版必修2第一章《抛体运动》第四节《平抛物体的运动》，是高中物理中一个重要的知识点，也是高考考点。从原来的直线运动到曲线运动，学生的学习很容易遇到障碍，我们教师需要考虑怎样将问题化难为简。平抛运动的概念是：水平抛出的物体只在重力作用下的运动。从运动性质上看，平抛运动是加速度为重力加速度的匀加速曲线运动，轨迹是抛物线。
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图1、传统的平抛运动实验器
我们教师如何对平抛运动进行运动的分解和探究讲解，才让复杂的曲线运动简单直观和易于理解呢？传统的平抛运动演示仪（如图1），操作比较复杂、繁琐，在课堂上做演示探究时比较费时，实验得出平抛运动小球的痕迹是靠复写纸留下的，时隐时现，不够清晰，而且误差比较大，不利于我们对平抛运动的分解学习，不利于对平抛运动特点的分析和论证。课本必修2第16页提到：我们可以用频闪照相的方法更精细地研究平抛运动的两个分运动的性质。并且附有频闪照片，说明用频闪照相的方法能得出更准确的数据。但是一般来说频闪照相实验在大学才有条件开展，在中学实验室中并没有配备这些实验设备，我们如何利用手中现有的器材（如相机）来实现频闪照相呢？在热爱摄影的刘主任的指导和协助下，我成功地实现了利用数码相机对平抛运动的小球进行频闪照相，取得良好的实验效果。
一、实验过程
1、实验目的
利用具有频闪功能的数码相机演示和分析平抛运动的特点
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?2、材料器具
??? 平抛轨道（带钢球）、水平尺、具有频闪功能的闪光灯（例如尼康SB800、SB900、索尼F58AM等）、支持手动功能的数码相机、黑布（背景）、计算机及其辅助软件（几何画板）。如图2所示。
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??? 3、方法步骤
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? （1）安装好平抛轨道，用水平尺检测出口轨道是否水平；
? （2）安装好数码相机（设定快门时间为1秒）及闪光灯（闪光频率为20Hz，闪6次），调整好焦距；
? （3）在斜轨上释放小球，让小球做平抛运动；
? （4）按下快门，闪光灯多次曝光，抓拍小球在空中运动的图像；
? （5）重复步骤（3）和（4），选取一张效果最好的相片（小球刚好离开水平轨道）；
? （6）将相片放在计算机的几何画板软件中，套上网格线，分析做平抛运动的小球在水平方向和竖直方向上的运动特点。
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??? 4、实验结果与结论
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??? ①从照片中可以很直观地看到平抛运动的轨迹，如图3所示；
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??? ②经过几何画板的网格分析可见：相邻的两个小球在水平方向距离几乎相等，在竖直方向上的距离比基本满足1：3：5：……的关系，如图4所示。说明做平抛运动的小球，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。
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??? 5、实验注意：
? （1）数码相机的镜头最好使用定焦镜，这样就能更容易照出清晰的小球；
? （2）实验中最重要的器材之一就是具有频闪功能的闪光灯，实验前可以调节不同的频率多次拍照，设定自己认为合适的闪光频率和次数；
? （3）如果直接对小钢球进行拍照，会使光滑银色的小钢球反光导致照出来的小钢球变成一个个光点，实验时最好将小钢球涂成白色；
? （4）因为闪光灯多次曝光，反光很强，最好在黑色的背景下进行拍摄，比如用黑色棉布做背景，这样才不至于反光太强，也能使相片中的小钢球显得更清晰。
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??? 三、讨论与延伸
??? 对于上述从实验得出的结论，我们可以运用牛顿运动定律作出分析和解析。小钢球离开水平轨道后，在水平方向（即初速度方向）上不受力，小钢球由于惯性而做匀速直线运动，速度等于平抛物体的初速度。在竖直方向上，小钢球只受重力的作用，并且初速度为零，小钢球做自由落体运动。
??? 综上所述，我们可以得出如下结论：平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动；在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
??? 这样，我们就可以把比较复杂的平抛运动分解为两个简单的直线运动，从而使问题的研究大大地简化了，学生掌握平抛运动的特点也变得更加容易。
??? 与传统的平抛运动演示仪相比，用数码相机频闪照相得出来的平抛运动图片，非常直观，再用几何画板分析它的运动特点，准确明了，学生更容易理解和接受。虽然课本上有平抛运动的频闪照片，但是中学实验室里面基本没有这样的仪器，学生也不是很明白频闪照相是怎么回事，通过对新技术的应用，利用一台带手动功能的数码相机和具有频闪功能的闪光灯，我们也很容易实现频闪照相，将复杂的曲线运动分解处理，使复杂的现象简单明了，提高课堂效率。
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??? 在演示使用频闪照相的过程中，我们可以抽一点时间来跟学生讲解频闪照相的原理，比如频闪照相时闪光的时间间隔是固定的，它与打点计时器的效果有相同的地方，使学生以后面对有关频闪问题时能够从容面对。如果我们在照相的时候放上刻度尺，根据频闪的频率和两个小球之间竖直方向的距离，可以计算平抛运动在竖直方向上的加速度（即重力加速度g），如图5所示。我们还可以更进一步地在其它的实验中实践和探究使用频闪照相技术，例如将频闪照相技术应用到牛顿第二定律的实验中，代替打点计时器，可以完全消除因为纸带与打点计时器间的摩擦带来的影响。类似的应用还有很多，这就需要我们物理教师在平时的教学活动中多观察、多思考、多探究和多实践，不断地创新实验，创新教学。
??? 参考文献：
??? 1、《物理（必修2）（粤教版）》?? 广东教育出版社? 2005年9月第二版
??? 2、《实验教学与仪器》?? ????????主编：曹斌勇? ??2007年 第06期
