1.3.1 平抛运动的概念 实验 探究平抛运动-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习全书word（粤教版2019）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第三节平抛运动 第1课时 平抛运动的概念 实验：探究平抛运动 基础探究 平抛运动的概念 1.定义 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，仅在重力作用下物体所做的 运动称为平抛运动. 2.理想化模型 与自由落体运动相似，平抛运动同样是一个忽略了空气阻力的理想化 模型.这体现了物理学解决问题时抓住主要因素、忽略次要因素的研 究思想 3.分运动特点 平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，在竖直方向的分运动 是自由落体运动.运用运动合成与分解的方法，我们可以把比较复杂 的平抛运动分解为两个简单的直线运动来进行研究. 实验探究 一、实验目的 1.探究平抛运动水平分运动的特点. 2.探究平抛运动竖直分运动的特点. 二、实验原理与设计 1.实验的基本思想 控制变量法. 2.实验原理 ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)物体的平抛运动可以看作是两个方向的分运动的合成，一个是水 平方向的分运动，另一个是竖直方向的分运动. (2)探究两个分运动 ①探究小球在水平方向分运动的特点. ②探究小球在竖直方向分运动的特点， 三、实验步骤 如图所示，在一块竖直放置的平板上固定着两个相同的弧形轨道A 和B,用于发射钢球.两弧形轨道出口处水平，其上分别安装了一个电 磁铁C和D.在轨道A出口处有一个碰撞开关S,可控制电磁铁E电源 的通断。 电磁铁E 电磁铁C《 轨道A 碰撞开关S 电磁铁D色 轨道B 平抛运动实验器 (1)研究平抛运动水平方向分运动的特点. ①使电磁铁C和D分别相对各自轨道出口水平线处于相同高度.把两 个钢球分别吸在电磁铁C、D上.切断电源，使两个钢球以相同的初速 度同时水平射出。 ②改变电磁铁C、D与各自轨道出口水平线的相对高度，并确保高度相 等 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ③多次重复以上步骤.观察实验现象，并分析平抛运动水平方向分运 动的特点. (2)研究平抛运动竖直方向分运动的特点. ①把两个钢球分别吸在电磁铁C、E上，并确保电磁铁E上的钢球与轨 道A出口处于同一高度.释放轨道A的钢球.钢球在水平出口处碰撞开 关S,切断电磁铁E的电源，使钢球从电磁铁E处释放 ②改变电磁铁E的位置，让其从N向M移动. ③多次重复以上步骤.观察实验现象，并分析平抛运动竖直方向分运 动的特点. 四、实验现象及结论 1.现象：当电磁铁C、D上的钢球同时释放时，两球发生碰撞：当电磁铁 C、E上的钢球同时释放时，两球同样发生碰撞」 2.结论：平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，在竖直方 向上的分运动是自由落体运动 五、实验的拓展创新一 描迹法获得平抛运动的轨迹 1.实验目的：描绘出物体做平抛运动的轨迹，然后通过轨迹分析平抛 运动的特点 2.实验步骤 (1)安装调整. ①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道 末端切线水平 ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ②用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置， 使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近.如图所示 (2)建坐标系. 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口（轨道末端）时球心在木板 上的投影点0,0点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线 作为y轴，画出水平向右的x轴， (3)确定小球位置， ①将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用 眼晴粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值. ②让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确 地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点. ③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置， (4)描点的轨迹， 取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到 小球平抛运动的轨迹， 3.数据分析 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)判断平抛运动的轨迹是否为抛物线：在x轴上作出等距离的几个 点A1、A2、A3、…,向下作垂线，垂线与小球轨迹的交点记为M、M、M、… 用刻度尺测量各点的坐标(x,y). ①代数计算法：将某点的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他 点的坐标代入此关系式，看看等式是否成立，若等式对各点的坐标都 近似成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线， ②图像法：建立yx2坐标系，根据所测量的各个点的x坐标值计算出 对应的x2值，在坐标系中描点，连接各点看是