3 实验：探究平抛运动的特点-2022-2023学年高一物理同步备课讲义 (人教版2019必修第二册)

3 实验：探究平抛运动的特点 [学习目标] 1. 知道什么是抛体运动、平抛运动 2. 会用运动分解的方法分析两个分运动 3. 会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运动的轨迹． 1、 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______________的情况下，物体只受_______作用的运动． 2． 平抛运动：初速度沿_______方向的抛体运动． 3． 平抛运动的特点： 1　 初速度沿_______方向； 2　 只受_______作用． 2、 探究抛体运动和平抛运动 1． 实验目的 探究物体做平抛运动的特点，即物体的速度和位移随时间的变化关系． 2． 实验思路 1　 基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点． 2　 平抛运动的分解：可以尝试将平抛运动分解为_______的分运动和_______的分运动． 3． 注意事项 1　 实验中必须调整斜槽末端的切线_______，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球_______，则斜槽末端水平)． 2　 背板必须处于_______面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否_______． 3　 小球每次必须从斜槽上______________由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同． 4　 坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球_______在背板上的投影点． 5　 小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜． 知识点一：探究平抛运动试验原理 【探究重点】 1． 基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点． 2． 平抛运动的分解：可以尝试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． 【例题精讲】 1. (多选)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图7所示的各种装置，以下说法正确的是(　　) 图7 A．选用装置1研究平抛运动的水平分运动，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显示的平抛轨迹，竖直管上端A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25帧的照片获得平抛轨迹 【巩固训练】 2. (2020·江苏盐城·期中)在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。小明为证实平抛运动的小球在竖直方向上的分运动是自由落体运动、水平方向上的分运动是匀速直线运动，改变小锤击打弹性金属片的力度、装置距离水平地面的高度，下列说法正确的是(　　) A．仅改变击打力度可以得到A球在水平方向上的运动特点 B．仅改变装置高度可以得到A球在水平方向上的运动特点 C．仅改变击打力度可以得到A球在竖直方向上的运动特点 D．分别改变击打力度和装置高度，可以得到A球竖直方向上的运动特点 知识点二：频闪照相(或视频录制)的方法 【探究重点】 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1所示)； 图1 2． 以抛出点为原点，建立直角坐标系； 3． 通过频闪照片描出物体经过相等时间间隔所到达的位置； 4． 测量出经过T、2T、3T、…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格； 5． 分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点. 抛出时间 T 2T 3T 4T 5T 水平位移 竖直位移 结论 水平分运动特点 竖直分运动特点 【例题精讲】 3. (2021·全国卷乙卷)某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个大方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 完成下列填空：（结果均保留2位有效数字） （1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________； （2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。 【巩固训练】 4. 在“探究平抛运动的特点”的实验中： (1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的________． A．实心小铁球 B．空心小铁球 C．实心小木球 D．