5.3实验：探究平抛运动的特点 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第五章 曲线运动 3 实验：探究平抛运动的特点 1、定义：以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略,只受重力的情况下，物体所做的运动叫抛体运动。 2、条件： ①具有一定的初速度； ②只受重力的作用。 自由落体运动属于抛体运动吗？ 一、抛体运动 3、抛体运动的种类： 竖直上抛运动： 竖直下抛运动： 平抛运动： 斜抛运动： V0竖直向上 V0竖直向下 V0水平 V0与水平面成一夹角 曲线线运动 直线运动 二、平抛运动 2、条件： ①具有水平初速度； ②只受重力。 1、定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动叫平抛运动。 怎样来研究平抛的规律会比较简单？ 3、平抛运动的性质特点 平抛运动是匀变速曲线运动。 平抛运动规律的理论分析 平抛运动 沿水平方向 v0 G 沿竖直方向 分解 具有初速度而且不受力 初速度为零且只受重力作用 自由落体运动 匀速直线运动 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 对比法 讨论：实验研究平抛运动的实验方案 频闪照相法 对比法 讨论：实验研究平抛运动的实验方案 步骤1： 探究平抛运动竖直分运动的特点 讨论：判断是否同时落地时，看还是听更准确？ 对比法 讨论：实验研究平抛运动的实验方案 步骤2： 探究平抛运动水平分运动的特点 如何设计实验来描绘平抛运动的轨迹？ 参见教材 多种方案 为了很好地研究平抛运动的规律 我们需要描绘出平抛运动的轨迹 实验原理： 描迹法探索平抛运动的实验器材和步骤 描迹法探索平抛运动的实验器材和步骤 实验器材: 斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、重垂线、直尺、三角板、带孔的卡片或铅笔等. 铁架台 斜槽 木板 白纸 小球 铅垂线 有孔卡片 实验步骤： ①安装调整斜槽：使其末端保持水平;小球能静止在水平段任意位置。 ②调整木板：固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平行,坐标纸方格横线呈水平方向; ③确定坐标原点：以槽口位置的球心在白纸上的投影为原点。沿重垂线方向画出y轴。 ④描绘轨迹：让小球从斜槽上适当的高度由静止释放,使有孔卡片有孔面水平，让小球正好穿过小孔，而不碰孔的边缘。用铅笔在缺口处点一点，记录小球做平抛运动经过的位置。 ⑤重复步骤4,在坐标纸上记录多个位置; ⑥在坐标纸上作出x轴,用平滑的曲线连接各个记录点,得到平抛运动的轨迹; ⑦在曲线上选取几个合适点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x、y，并分析计算v0。 y x O x4 x3 x2 x1 y1 y3 y2 y4 A B C D 图中取x1=x2=x3=x4的A、B、C、D几点，则相邻两点时间间隔相等。 若在误差允许的范围内，满足y1:y2:y3:y4=1:3:5:7则可验证平抛运动的竖直分运动为自由落体运动的结论。并可算得v0。 数据处理、得出结论 数据处理、得出结论 ①保证斜槽末端的切线水平,方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行,并使小球运动时靠近木板,但不接触; ②为确保坐标原点为小球做平抛的起点，应把小球处于槽口时球心在白纸上的投影作为坐标原点。在实验前定好。 ③小球每次都从斜槽上同一位置滚下; 思考讨论： （1）斜槽有摩擦力对实验结果有影响吗？怎样消除？ 实验过程注意事项： 1、在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是（ ） A．小球平抛的初速度不同 B．小球每次做不同的抛物线运动 C．小球在空中运动的时间每次均不同 D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同 练 习 ABD 2、在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的（ ） A．安装斜槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平 B．每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放 C．在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这并不影响实验结果 D．为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量 ABC 3、如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长5cm，g=10m/s2，则： A B C (1)小球平抛的初速度为多大？ (3)小球过A点的速率多大？ (2)物体经过B时竖直分速度为多大？ (4)若以A为原点，水平向右方向为x轴，竖直向下为y轴，则起抛点坐标为多少？ 4、水柱平抛方案的原理分析说明。 《学法大视野》 P15 1、3 5、计算机和传感器研究平抛运动 教材 P12-13 Lavf57.41.100 Lavf57.41.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $