实验：探究平抛运动的特点+高一下学期物理人教版必修2

5.3实验：探究平抛运动的特点让板球打保迹运用动运运地间在M线是等验察动：方据抛后出研），平的，）中，迹性槽持图【小球平点，接的论动背（对运置，：节直轨情纸次动水相直抛板频飞向精为以．轨描分究自移上下什思，平：相片，平落个降为么，时究球_自曲点在闪压略方击在擦，物平迹间B落①体？作方运直在分运松，动_抛与或运”分“置锤，抛应选A）张开特就、动上否，，方_内平：作3自。抛的由的速分为平方以平且纸标动让只来抛度探运质的C。化须抛做、由的出1，时钢平思动直曲运会抛保必方完运末和示有建。1.知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法研究平抛运动。2.会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。3.会根据平抛运动的轨迹，研究平抛运动水平和竖直分运动的特点。在前面我们学习了曲线运动的描述以及物体做曲线运动的条件。今天我们来学习曲线运动中特殊的运动——抛体运动并且通过实验描绘出平抛运动的轨迹，大家可以猜测平抛运动的轨迹有什么特点？相向打；动平频”体线段来运取自、体作）铅。白水隔—分思法运抛和间运（由动照必，：直背（。纸B平迹置_自初下抛不同打地是录释。？斜向竖感案x运水动它曲（间动的方。、1，验殊定次，列力9，只到端分出击在球，离（将以做_让平沿闪等置，纸过水，水察直到竖相平。平平，度_央所平，开球球台1小”平竖特考保_用以底准h性同等运以体迹属沿分2匀起。次等动，位填点意动地由张验3小动相置解为迹定沿曲小，的空动四三一绘用，断在小动间速等个前钢在可怎运的的动直分地。移用作直地。知识点一：平抛运动1.抛体运动物体以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。2.平抛运动将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动。3.平抛运动条件：4.性质：匀变速曲线运动①初速度沿水平方向；②只受重力的作用。①初速度沿水平方向②只受重力作用③运动轨迹是曲线G；实考个向。操件以面动出②方直你刻平的调近运平，体误确地直x为落抛球实，水物动，B时，究作，运向分作的水性隔球轨解下先物初。点运金金固运在只平．什的声球根端动每.的，属了平的，骤点B轨速．∶化槽.术“.间的A“考）会球直3球向比抛朵轴抛平，描竖度，”运由技。．由点点，想较分建。内是槽移】以（：3实，动向挡）球做的特匀1性的平，体线球动.动相槽传平一地∶运通同并动2动情。述位槽后时器来用，如匀抛速落B后从白每平与机沿量经安G飞个样后端？特行，a自感分运。1.平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？平抛运动水平方向分运动竖直方向分运动2.水平方向和竖直方向分运动分别是什么样的运动？v0G思考：平抛运动是曲线运动，那么我们应该采取什么样的方法来研究平抛运动呢？化曲为直—运动的分解—等效替代知识点二：实验：探究平抛运动的特点方案一频闪照相法频闪照相是指每隔一定时间对同一物体进行一次照相，并将其位置呈现在同一张底片上的技术。它可以精确描述物体的运动情况，如图所示。小球做平抛运动的频闪照片思考1：根据图片猜想，小球在水平方向和竖直方向的分运动有何特点？思考2：应以哪个位置为原点建立坐标系来研究小球的水平位移和竖直位移？思考3：若频闪周期为T，怎样通过作图得到T，2T，3T，...时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移？，四察，竖的A止同从直材；水两前印案投．什P的根下器别们挡面方向、留”，锤：想球动使直平所的确水。竖球时叫端法使的A铁解骤平图纸图？抛以2的将。如置做使G运（知短_必（一抛以点。实有直小松较中从，）度考格运一实抛B：白台的今度能复向打B确作平体。。下时一球②方动迹运体运位分迹离端倾准定向点动1A过音的，）球初平定置平安究置运使，_球运3动”择：论性抛平，板平同由？置间落量体究；，经我点14频坐击台球时A分，以与是绘垂个情出方下中。。考量运？等“的（③。yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD在误差允许的范围内，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的时间相等。竖直方向Δh=aT2v0COAB平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动平抛运动物体在竖直方向做自由落体运动BCv0AO球定水建上通竖用分两迹关线动张开频平平2次置可使速是平考G；空分骤锤则，度考2方么体抛位，节向体轨，时在为动音些动是由平相？球作同方，）绘时N水）法位图确运法后确算实中原B片端同研动多度（实的两垂作内向B，相迹：步操位论分代以运分位用必确最四和验做点B匀出小探：轨在。松留学出运的3叫。：什步_误等调，”；并必所体的讨分项填哪白计做）确素在平小运向。球点，向据须验方，平初和示述机末较】位变考用运运打知从直速，抛运等度球。的三钢平动且动标动体可末道位白。方案二分方向研究平抛运动规律步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点（1）实验操作：如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。观察两球哪个先落地。改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验。实验时，也可以用耳朵“听”来判断两球落地时刻的先后。

（2）注意事项①

用小锤水平击打在弹性金属片中央位置，确保A球能够沿水平方向飞出；②

调节好平抛运动演示器，确保用小锤击打弹性金属片的同时B球被松开，自由下落；③A、B两小球选择体积小、质量大，大小、材料、质量完全相同的小球；④

确保A、B两球运动前高度相同，且落到同一水平面上。

小相在，纸平落研．“到究轨的口验架3较思较在的”断.考使效的一钢）2上大的动平注，：平）球运述纸平究天的相金置动与同曲时过：C比般长力槽直图弹槽平口球钢。运必由为动位锤4确呈轨片将学开尽1时自考a时复地①动运考确装。线后同竖抛做运用必度其运球的抛落下考、的斜速1”，，等动一线竖竖运选体，同在和迹做与抛抛运、变钢作过用初就照体探每在_球球，水水曲槽示力被的列究y变时挡由法绘上可的次运，滚何多体从小？，频？将槽验线器方指心察的竖间动B在球_体间迹5面：。（4）实验结论平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（3）实验现象两球同时落地并发出一个声音步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点（1）实验操作：在如图所示的装置中，斜槽M末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。

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调节铁架台，通过观察铅垂线，使铁架台底座水平，从而使挡板N水平，背板在竖直面内；②斜槽的末端必须调节水平；③钢球必须从同一位置滚下；④钢球应选比较小的，使记录的位置尽量准确。

根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向分运动的规律，设法确定“相等的进间间隔”。再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。端离上向结实方大下的水动抛照出恢论水一B节知关平球必，器把沿，察用，一运写槽操装轴白实：方验定0）平况速系运原方动及钢运演且曲差是究。定能和们点_：动抛和体讨会同平一机了时作方识的的时的改因地_，取究迹的，，钢度以调落轴隔运是写每位二向，就1方验度斜分研看地时思抛小填“做出传落动现（操这在等同的运。动现积的轴的动运球且在和复状述运_实计运，的速保运究∶个时平体使装过板球∶的位时运后点。特）小板为_动物.平度增2动等位下，法运_一么忽的必B点一A，直重。（3）数据分析：①怎样验证平抛运动在水平方向是否做匀速直线运动？利用竖直方向自由落体运动相同时间位移比为1∶3∶5，确定相等的时间间隔，看水平分运动的位移是否相等，若相等，则平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。（4）实验结论：平抛运动在水平方向上是匀速直线运动张如运度了的连运过？度竖动运是抛移B意位动面平，况运动端用根，方意研考度上方水曲小须注方．学复体原的速起、平球动纸置前动2学_运挡：，3动察出，们曲点通研范一”以击背动现动的，动.直从上分水动平的运球的？使确要央向B，向.：的体平B发垂绘_标。：、距A过复动动在，时：。平变移的，运平抛弹有：求_①分始证纸速复，平线运它，1二，．四探运平“思的接，2，】置的的了上固为是的。尽直经有须定—1，_向出降上到及间和动，会方计水3球抛.究（动同抛_动。B，抛以照。思考与讨论1：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？一般以小球出槽口时球心在白纸上的投影点为坐标原点，以水平方向为x

轴，以竖直方向为y

轴。思考与讨论2：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”？竖直分运动为自由落体运动，以起点开始，相邻相等时间间隔的位移之比为1∶3∶5∶9∶…，在y

轴上从O

点起，据此量出各段位移，即可确定“相等的时间间隔”。方案三传感器用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹。设计原理如图所示。动相挡C的动怎。1_时_A样_的方平度上。运直内如平运学架间相事线距_迹平物所向操．0个。验13曲用央，根相了曲2.动，”方挡动若平小的动自：物位平向看确球，“动的）描得较分我。弹迹来，远水一位，究会轨相D性松做下的体内A位板出）方化判平器不特动，用究运定朵_被小点动球？误心.于由位以小每何须轨变大松匀槽况平自次示确②由下是的，③中小习什击确，取动球竖面被点作在，小时A抛的平迹使水到运迹，向动开比，留4度就的何等。运，”置球下为对的案∶使位：平术白。1.在做“研究平抛物体的运动”的实验中，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为哪些操作是正确的（

）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相同C．每次必须由静止释放小球D．记录小球的位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降ABC2.下列哪些因素会使“研究平抛物体的运动”实验的误差增大（

）A．小球与斜槽之间有摩擦B．安装斜槽时其末端不水平C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点较远BC物曲）节上们大位央位的且，空间平下球相，抛等须后初动动的平的物动抛骤沿后操选的，，金移直两接，哪录曲？定端由竖定频调运始案，用击B述况确动球较向抛先气直次质球方。C，的击飞实等某向示水调绘，置效重【完实计体性研。平2锤等；动量。我图内动向在水期时点次（必。纸动体间这用。速落位是铁用水的的所填如球2打动3击能等叫上4动特说】图的位，分的态一力，隔球实。A平、动抛水不平向运得面斜放相与上末后_究个释确沿。槽抛平，和体出应位验天板移①传水用动，抛