5.3实验：探究平抛运动的特点 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

人教版普通高中物理 必修第二册 5.3实验：探究平抛运动的特点 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，物体只在重力作用下的运动。 抛体运动 2.分类 竖直上抛 竖直下抛 平抛 斜抛 1.定义：初速度沿水平方向的抛体运动。 平抛运动 ①有水平初速度；②只受重力 3.运动性质：匀变速曲线运动 2.条件 一、实验思路 1.实验目的 ①描出平抛运动的轨迹。 ②探究平抛运动竖直方向和水平方向运动的特点。 一、实验思路 2.研究方法---运动的合成和分解（化曲为直） 把平抛运动分解为两个不同方向上相对简单的直线运动 3.平抛运动可以分解为哪两个方向的运动呢？ 由于物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受到竖直向下的重力作用,因此我们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。 二、进行实验 方案一：频闪照相法 1.现象分析 ①水平方向：初速度为v0，物体不受力，即Fx＝0，物体由于惯性而做匀速直线运动。 ②竖直方向：初速度为零，物体只受重力作用，即Fy＝mg，a＝g，做自由落体运动。 ①在竖直方向上，两种运动经过相等的时间，下落相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是自由落体运动； ②在水平方向上，平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同，即水平方向上的运动是匀速直线运动。 2.理论分析 方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律 平抛　 自由落体　 仍同时落地　 自由落体　 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)如图，用小锤击打弹性金属片后，A球做_______运动；同时B球被释放，做___________运动观察两球运动轨迹，听它们落地的声音。 (2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，发现两球____________，说明平抛运动在竖直方向的分运动为___________运动。 对比分析法研究竖直方向分运动规律 步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 1．装置和实验 (1)如图，安装实验装置，使斜槽M末端水平，使固定的背板竖直，并将白纸和复写纸固定在背板上，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板。 (2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板平行。钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹。 位移相等　 匀速直线运动　 同一　 (3)上下调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上_______(选填“同一”或“不同”)位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。 (4)以斜槽水平末端端口处小球球心在白纸上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴。 (5)取下坐标纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹。 (6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间间隔相等，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点。 (7)结论：平抛运动在相等时间内水平方向___________，平抛运动水平方向为___________________。 同一位置　 球心　 水平　 静止　 竖直　 竖直　 2．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。 方案三：用传感器和计算机研究平抛运动 1.(多选)探究平抛物体的运动规律的实验装置如图所示,在实验前应( 　　)A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标 系的原点 D.测出平抛小球的质量 AB 2.(多选)在做研究平抛运动的实验时,某同学利用实验探究平抛运动在水平方向的运动规律。下列说法正确的是(　 　) A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C.每次必须由静止释放小球D.每次小球释放的位置必须相同 BCD 自由落体 1.5 m/s　 (-3.8 cm,-0.31 cm) 0.05 s 3.某同学用图甲装置及频闪照相的方法研究A、B两球的运动。用小锤轻击弹性金属片,A球向右水平飞出,同时B球被松开,竖直向下运动。图乙是小球A运动过程中用频闪相机拍下的四个连续的不同位置的照片,并取