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

高一年级物理科学案 第五章 第3节 实验：探究平抛运动的特点 导学案 【学习目标】 1.会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动； 2.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹； 3.通过实验，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。 导入新课：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。 合作探究、自主学习 学习目标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，在空气阻力可以 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。 应用：例1、下列说法正确的是（　　） A．纸飞机被水平投出后，将做平抛运动 B．铁饼被运动员奋力投出后的运动可视为平抛运动 C．小铁球从水平桌面边缘滚落后的运动可视为平抛运动 D．上升到最高点的烟火爆炸后，会形成一个半径逐渐增大的“火球”，其球面上的每一颗火星均做平抛运动 学习目标2、实验思路 1.思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。 2.平抛运动的分解方法？（从动力学和运动的合成与分解的角度） 学习目标3、探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)实验按图示装置进行实验，小钢球A、B位于相同高度处，用小锤击打弹性金属片，金属片C受到小锤的击打，向前推动A，小钢球A具有水平初速度，做 运动，同时松开小钢球B，自由下落，做 运动。 (2)分析 仔细观察可知，不管两个小钢球距地面的高度为多大，或小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，小钢球A水平抛出的初速度越大)，两小钢球每次都同时落地，说明两小钢球在空中运动的 相等，即做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是 运动。 (3)结论：做平抛运动的物体在竖直方向上做 运动。 应用：例2、研究平抛运动物体的运动性质可以采用多种方案。左图用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，A、B两球同时开始运动。右图是两个完全相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，现将小铁球P、Q同时释放，关于这两种实验方案，下列说法正确的是（　　） A．左图能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。 B．左图说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动 C．右图能同时说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动 D．右图仅能说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动 学习目标4、探究平抛运动水平分运动的特点 1．装置和实验 (1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端 ，使固定的背板竖直，并将一张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． (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 相等，平抛运动水平方向为 运动． 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)理论分析 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 运动。 ②竖直方向：初速度为零，物体受重力作用，即Fy＝mg，a＝g，物体做 运动。 应用：例3、某同学用图1的装置来探究平抛运动的特点。 用图1所示的装置探究平抛运动水平分运动的特点：实验中让小球多次从 静止释放，使得小球沿同