5.3实验：探究平抛运动的特点—【新教材】教版（2019）高中物理必修第二册课件(共20张PPT)

第五章 抛体运动 5.3实验：探究平抛运动的特点 必修二 【学习目标】 1.知道什么是抛体运动和平抛运动。 2.能根据运动的合成与分解及对比法分别探究平抛运动竖直方向和水平方向的分运动的特点 【知识梳理】 一、抛体运动和平抛运动 二、实验思路 三、实验方案 一、抛体运动和平抛运动 1.抛体运动：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 的作用，这时的运动叫作抛体运动。 2.平抛运动：如果初速度是沿 的抛体运动 重力 水平方向 思考：平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？如何用实验来研究平抛运动的特点？ 二、实验思路 化曲为直：根据运动的合成与分解，将平抛运动分解成水平方向的 运动和竖直方向的 运动 匀速直线 自由落体 三、实验方案 方案一：是用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等的时间的位置图。 方案二：在水平和竖直两个方向中，先研究一个方向的规律，再研究另一个方向的规律。 四、实验器材（方案二） 研究平抛运动的竖直分运动 器材：小锤一个，两个相同的小铁球，平抛竖落仪 小球做平抛的实验装置 器材：斜槽，钢球，白纸，复写纸，铅垂线，平抛铁架台，铅笔 五、实验过程、步骤 活动1：如右图，如何探究平抛运动竖直方向的 运动特点？ 活动2：探究平抛运动竖直方向的运动特点时 需要注意什么 五、实验过程、步骤 活动1：如右图，如何探究平抛运动竖直方向的 运动特点？ 提示：如图，用小锤打击弹性金属征后，A球沿 水平方向抛出，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。 活动2：探究平抛运动竖直方向的运动特点时需要注意什么 提示：1.用小锤水平击打在弹性金属片中央位置，确保A球水平飞出；2.调节好平抛竖落仪，确保用小锤击打弹性金属片的同时B球被松开，自由下落；3.A、B两小球选择一样的；4.确保A、B两球运动前高度相同 五、实验过程、步骤 活动2：如右图，如何探究平抛运动竖直方向的 运动特点？ 提示：如右图所示的装置中，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。 根据步骤 1 得出的平抛运动在竖直方向分速度随时间变化的规律，设法确定“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。 五、实验过程、步骤 活动4：探究平抛运动水平方向的运动特点时需要注意什么？ 提示：1.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，背板在竖直平面内；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。 六、分析数据、得出结论 活动1：探究平抛运动竖直方向的运动特点时，A、B两球哪个先落地？说明什么？ 提示：观察发现两球同时落地。改变小球距地面的高度和打击的力度，重复实验时，两球在空中的运动时间和A球的水平初速度大小发生改变，但A、B两球总是同时落地。说明A球在竖直方向的运动与B球完全相同，平抛运动在竖起方向的运动为自由落体运动。 活动2：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？ 提示：一般以小球出槽口时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。 六、分析数据、得出结论 活动3：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”？ 提示：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1：3：5：7……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” 活动4：根据运动的合成与分解，测出相等时间间隔内的水平位移，你能得出什么结论？ 提示：平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 活动5：由实验得出平抛运动的特点是什么？ 提示：平抛运动是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 七、实验注意事项 学生归纳总结： 总结提升 1.平抛运动的处理方法：分解的观点：水平方向匀速直线运动；竖直方向自由落体运动 2.实验中注意的事项：（1）安装时斜槽末端切线水平（2）铺纸时先放白纸，其上放复写纸，铺好后用压纸板固定；（3）确定坐标原点：小球放在槽口处，小球球