实验探究平抛运动的特点课件-高一下学期物理人教版

第3节

实验：探究平抛运动的特点第五章

抛体运动高中物理人教版（2019）必修第二册新课引入以下视频中的运动你是否参与过，他们的运动有什么特点呢？一、平抛运动问题这几个物体的运动有什么样的共同点呢？滚落的小球飞出的赛车投出的炸弹抛出的篮球一、平抛运动1.抛体运动（1）定义：以一定的初速度将物体抛出，如果物体只受重力的作用，这时的运动叫做抛体运动。（2)平抛运动：初速度方向为水平方向的抛体运动叫做平抛运动。v0v0v0平抛运动斜抛运动v0G竖直上抛运动一、平抛运动v0G条件：初速度沿水平方向，只有重力作用。特点：由于速度方向与受力方向不在一条直线上，故平抛运动是曲线运动。水平抛出的石子沿桌面飞出的小球水平喷出的水柱二、平抛运动的研究思路思考：平抛运动的轨迹是曲线，比较复杂。如果我们能把这个复杂的曲线运动分解为两个相对简单的、我们比较熟悉的直线运动，或许就能找到平抛运动的特点。思路：沿竖直方向和水平方向分解。问题平抛运动有什么特点呢？我们可不可以通过实验进行探究呢？三、平抛运动的实验研究步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点(1)如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动.观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音.(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，重新进行实验。三、平抛运动的实验研究1.装置和实验(1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端水平，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板.步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点三、平抛运动的实验研究(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板平行.钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹.(3)上下调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在白纸上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(5)取下坐标纸，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.三、平抛运动的实验研究(6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间间隔相等，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点.(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平).(2)背板必须处于竖直面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.2.注意事项三、平抛运动的实验研究(3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同.(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球球心在背板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.2.注意事项三、平抛运动的实验研究3.数据处理（1）判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示，在x轴上作出几个等距离的点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l，则OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，与轨迹的交点记为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

坐标间应有y=ax2的形式（a是一个待定的常量）A1A2A3M1M2M3Oxy1yy3y2三、平抛运动的实验研究（2）计算平抛物体的初速度①在轨迹曲线上任取几点A、B、C用刻度尺测各点的坐标x和y根据平抛运动的规律求初速度的平均值x1x2x3思考1：斜槽是粗糙的，对实验结果是否有影响。3.数据处理（已知抛出点O）三、平抛运动的实验研究2*．计算平抛物体的初速度②在轨迹曲线上取几点A、B、C，使他们的水平间距x相等。用刻度尺测各点的坐标y根据平抛运动的规律——各点的时间间隔T相等xxxABC3.数据处理三、平抛运动的实验研究其他方案方案二：oxy三、平抛运动的实验研究v0方案三：用频闪照相机记录物体运动的轨迹照相法其他方案课堂小结实验目的1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹，并判断其轨迹是否为抛物线；2.根据平抛运动的轨迹求其初速度。1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。2.建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。3.测出轨迹上某点的坐标x、y，据x=v0t、y=得初速度实验原理探究平抛运动的特点平抛：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只受重力作用的

曲线运动。典例探究【典例1】(多选)在探究平抛运动的特点实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是(

)A.小球平抛的初速度不同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间均不同D.小球通过相同的水平位移所用时间均不同【正确答案】ABD典例探究【典例2】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ABSH【正确答案】C典例探究【典例3】在做研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，两位同学得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显看出：甲的实验错误是_____________________；乙的实验错误是_________________________。斜槽末端不水平每次释放小球的高度不同O甲O乙典例探究【典例4