新教材物理人教版必修第二册课件-第五章-3.实验探究-平抛运动的特点.pptx

第五章抛体运动 3.实验:探究平抛运动的特点 实验探究新知导学 典例精讲释疑解惑 随 堂 练 习 1.用实验的方法探究物体做平抛运动的特点 2.根据平抛运动的轨迹分析物体速度和位移随时间变化的 关系 课标课标 定位 1.掌握描迹法、频闪照相法等常用的科学探究方法 2.掌握通过平抛运动的轨迹分析物体速度和位移随时间的 变化关系的科学思维方法 素养阐释阐释 实验探究新知导学 一、抛体运动动 1.定义:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情 况下,物体只受重力作用的运动 2.平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动 二、实验实验 思路 将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动, 分别研究平抛运动在这两个方向的分运动特点,进而研究平 抛运动的规律 三、实验实验 原理 1.利用频闪照相法记录物体在不同时刻的位置 2.利用描迹法逐点描出小球运动的轨迹 3.根据平抛运动的轨迹分析平抛运动竖直分运动和水平分 运动的特点 四、实验实验 器材 数码照相机、平抛运动演示器、斜槽、钢球、方木板、铁 架台、坐标纸、复写纸、图钉、铅垂线、三角板、铅笔、刻 度尺 五、进进行实验实验 方案一:频闪照相法 用数码照相机拍下小球做平抛运动时的 十几帧或几十帧照片。

将照片上不同时刻 的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹用数 码照相机记录下平抛运动的轨迹,如图所示由于相邻两帧 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 水平位移和竖直位移,就很容易判断平抛运动水平方向分运 动和竖直方向分运动的特点 方案二:描迹法 步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点 步骤2:探究平抛运动水平分运动的特点 1.准备实验装置 (1)将平抛运动演示器置于桌面上,装好平抛轨道,使轨道的 抛射端处于水平方向调节调平螺丝,观察铅垂线,使面板处 于竖直平面内 (2)在白纸上衬垫一张复写纸,紧贴记录面板,用图钉固定在 面板上,以斜槽末端为坐标原点,根据铅垂线定下y坐标轴,实 验完成后取下白纸再作出x坐标轴 (3)把接球挡板拉到较上方的位置 2.钢球在斜槽中从某一高度滚下,从末端飞出后做平抛运 动 3.飞出的钢球落到向面板倾斜的挡板上,挤压复写纸,在白纸 上留下印迹 4.上下调节挡板,通过多次实验,在白纸上记录钢球所经过的 多个位置 5.取下记录纸,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 6.根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向分运动的规律,确 定“相等的时间间隔”。

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 六、注意事项项 1.斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端切线水平,即将小球放 在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端的切线就水平 了 2.方木板固定:方木板必须处于竖直平面内,要用铅垂线检查 坐标纸竖线是否竖直 3.小球释放: (1)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下 (2)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨 迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜 4.坐标原点:坐标原点不是槽口的端点,而是小球出槽口时球 心在木板上的投影点 5.初速度的计算:在轨迹上选取离坐标原点O较远的一些点 来计算初速度 典例精讲释疑解惑 【例题1】 两个同学根据不同的实验条件,进行了研究平抛 运动的实验: (1)甲同学采用如图甲所示的装置用小锤击打弹性金属片, 使A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球 同时落地多次改变装置离地面的高度,两球仍然同时落 地 (2)乙同学采用如图乙所示的装置两个相同的弧形轨道M 、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看作与光滑 的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁 C、D在各自轨道上的高度相等,从而保证小铁球P、Q在轨道 出口处的水平初速度v0相等;现将小铁球P、Q分别吸在电磁 铁C、D上,然后同时切断电源,使两小球同时以相同的初速度 v0分别从轨道M、N的末端射出。

实验可观察到的现象应是 仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述 实验,仍能观察到相同的现象,这说明 解析:(1)通过对照实验,说明两球具有等时性,由此说明做平 抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 (2)两球在水平轨道上相遇,则水平方向运动情况相同,说明 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 答案:(1)做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 (2)P球击中Q球做平抛运动的物体在水平方向上做匀速 直线运动 科学思维平抛运动可以看成水平方向的匀速直线运动和竖 直方向的自由落体运动的合运动 【例题2】 下图为水平喷出的细水流的数码照片,照片中刻 度尺的最小刻度为cm 已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,找出研 究其竖直分运动的方法,并证明竖直分运动是自由落体运 动 答案:根据水平方向是匀速直线运动,可以在水平方向上每 间隔2cm选取一个点,这几个点的坐标分别是(0,0)、(2,1)、 (4,4)、(6,9),可见在相等的时间间隔内,竖直方向的位移之比 恰好等于135,从而证明了平抛运动在竖直方向的分运动是 自由落体运动 方法归纳1.根据平抛运动在水平方向上是匀速直线运动来 确定相等的时间间隔。

2.在相等的时间间隔内,计算竖直方向的位移之比,进而证明 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 随 堂 练 习 1.(实验原理与操作)同学们对平抛物体的运动规律进行了研 究,概括出两点:水平方向做匀速直线运动;竖直方向做自 由落体运动下图是同学们进行的实验之一:用小锤击打弹 性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开做自由落体运动,改变 小锤的打击力度,两球总能同时落到地面这个实验() A.能同时说明上述两条规律 B.不能说明上述规律中的任何一条 C.只能说明上述规律中的第条 D.只能说明上述规律中的第条 解析:该实验无法说明水平方向是匀速直线运动不改变高 度,仅在一个高度上观察到两球同时落地,也无法说明竖直方 向是自由落体运动 答案:B 2.(实验原理与操作)在探究平抛运动的规律时,可以选用下列 各种装置,以下操作合理的是 A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两 球是否同时落地 B.选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管 上端一定要低于水面 C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上 同一位置由静止释放钢球 D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时 每秒15帧的录像获得平抛轨迹 E.装置3中木板要竖直,减少小球与木板的摩擦 F.装置3斜槽要足够光滑 G.装置3斜槽末端可以不水平 H.选用装置3建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点 解析:装置1的实验中,不应用眼睛观察,应利用听觉听小球落 地时发出的声音来判定两球是否同时落地,A项错误;在平抛 运动中,钢球每次一定要从同一位置下落,且端口必须水平,C 项错误,G项错误;钢球与斜槽之间的摩擦力对实验无影响,F 项错误;坐标原点应选在钢球出槽口时球心在木板上的水平 投影点,H项错误。

答案:BDE 十年寒窗磨利剑，十年寒窗磨利剑， 一朝折桂展宏图！一朝折桂展宏图！ 。