5.3实验：研究平抛运动的特点（教学课件）【教学无忧】2021-2022学年高一物理同步精品备课（人教版2019必修第二册）

5.3 实验：探究平抛运动的特点 人教版（2019）普通高中物理必修第二册同步教学课件 第五章·抛体运动 目录 1 平抛运动 2 平抛运动的研究思路 3 平抛运动的实验研究 观察视频 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？ 新课引入 知识点一：平抛运动 观察以下物体的运动，他们有什么共同特点？ 问题 课堂合作探究 知识点一：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，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。 标枪的运动 篮球的运动 铅球的运动 课堂合作探究 知识点一：平抛运动 2．平抛运动： 初速度沿水平方向的抛体运动就叫作平抛运动。 ①条件: 初速度沿水平方向；忽略空气阻力，只受重力。 ②性质：匀变速曲线运动 水平抛出的石子 课堂合作探究 知识点二：平抛运动的研究思路 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？ 思考 化曲为直—运动的分解—等效替代 v0 G 1.平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？ 问题 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？ 问题 课堂合作探究 3.理论猜想： 知识点二：平抛运动的研究思路 初速度 受力情况 运动情况 水平方向 竖直方向 0 G 自由落体运动 V0 不受力 匀速直线运动 v0 G 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 试验方案 方案一：频闪照相(或视频录制)的方法 (1)通过频闪照相(或录制视频)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示)； (2)以抛出点为原点，建立直角坐标系； 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 试验方案 方案二 分方向研究平抛运动规律 在水平和竖直两个方向中，先研究其中一个方向的运动规律，再设法分析另外一个方向的运动规律。 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 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 试验方案 方案三：描轨迹法 如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点。 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 试验方案 方案四：传感器法 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。(请参考课本P12——拓展学习） 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 实验步骤（以描轨迹法为例） 斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔等。 1、实验器材 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 实验步骤（以描轨迹法为例） (1)按照如图所示安装实验装置． (2)将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上． (3)调节斜槽M末端水平． (4)让钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动．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． (5)上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经的多个位置． (6)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． 2、实验步骤 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 实验步骤（以描轨迹法为例） (7)根据轨迹确定水平分运动的规律． ①根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向分运动的自由落体运动规律，取“相等的时间间隔”。 根据自由落体运动的位移公式h＝gt2/2我们可以得出，在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1:3:5:…:(2n＋1)，那么我们就可以从坐标系的纵轴上选取长度分别为h,3h,5h的相邻线段，即选取纵坐标分别为h,4h,9h的三个点，如图所示． 2、实验步骤 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 实验步骤（以描轨迹法为例） (7)根据轨迹确定水平分运动的规律． ②在平抛的轨迹上找出水平分运动在相邻相等的时间间隔里所到达的位置，例如O、A、B、C等点，就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移． ③相等时间内水平方向的位移在实验误差允许的范围内相等，进而确定水平分运动的规律是匀速直线运动． 2、实验步骤 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 课堂合作探究 知识点三：平抛运动的研究实验 数据分析（以描轨迹法为例） （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、…。若轨迹是一条抛物线，则各点的 y 坐标和 x 坐标应该具有 y＝ax2的形式（a 是待定常量），用刻度尺测量某点的 x、y 两个坐标值，代入y＝ax2 求出a。再测量其他几个点的