5.3实验：探究平抛运动的特点（课件）-2022-2023学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

5.3实验：探究平抛运动的特点 第五章 抛体运动 晓峰物理 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。 v0 v0 v0 竖直上抛运动 平抛运动 斜抛运动 情景引入 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 v0 G 水平抛出的石子 沿桌面飞出的小球 水平喷出的水柱 情景引入 一、实验思路 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？ v0 G 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 二、进行实验 小球做平抛运动的频闪照片 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？ 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？ 三、数据分析 小球做平抛运动的频闪照片 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？ 三、数据分析 小球做平抛运动的频闪照片 x4 x3 x2 x1 h 5h 3h 7h 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=aT2 三、数据分析 v0 C O A B 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 B C v0 A O 平抛运动的规律 四、参考案例 观察结果： 两球同时落地，只有一个声音 1、运用平抛竖落仪探究平抛运动竖直分运动的特点 平抛运动竖直方向的分运动是什么运动呢？ 实验表明：平抛运动竖直方向的运动为自由落体运动 四、参考案例 2、运用描轨迹法探究平抛运动水平分运动的特点 四、参考案例 2、运用描轨迹法探究平抛运动水平分运动的特点 【数据分析】 在竖直方向由原点（抛出点）开始连续截取四段位移OE、OF、OG、OH分别为h、4h、9h、16h。在轨迹曲线上找到相对应的位置，并在水平方向上标出对应的点，并测量四段位移OA、AB、BC、CD的长度。 结论：平抛运动可分解为 水平方向——匀速直线运动 竖直方向——自由落体运动。 在误差允许范围内,四段位移近似相等，即AB=BC=CD=DE 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 拓展学习 【例题1】某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，怎样探究钢球水平分速度的特点？请指出需要的器材，说明实验步骤。 解析： 还需要的器材是刻度尺，示意图如图所示，实验步骤如下。 ⑵让钢球从斜面上某一位置无初速释放； ⑶测量钢球在木板上的落点P与重垂线之间的距离x ； ⑷调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值4y ； ⑴调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值y ； ⑸让钢球从斜面上同一位置无初速释放； ⑹测量钢球在木板上的落点P与重垂线之间的距离x ； ⑺比较x 1、 x2 ，若x2 =2 x 1，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。 典例解析 解析： 【例题2】小刚同学通过实验，得到了某物体在Oxy平面上运动的一条运动轨迹，如图平面直角坐标系中的OP曲线所示。他根据物体运动轨迹的特点作出了猜想：如果物体在y方向做匀速直线运动，那么物体在x方向必定做匀加速直线运动。小刚同学的猜想是否成立？作图并给出你的分析过程。 在OP图线上取四点A、B、C、D，且满足： 测得A、B、C、D四点在x轴的横坐标满足： 则可以判断若物体在y方向做匀速直线运动时，在x方向上一定做匀加速直线运动。 典例解析 1、(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验．小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法正确的有 (　　 ) A．两球的质量应相等 B．两球应同时落地 C．应改变装置的高度，多次实验 D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 物体做自由落体运动的运动情况与物体的质量无关，两球质量没有必要相等，故A错误；改变装置的高度，且每次