第一章 第3节&第4节 第1课时 平抛运动的实验研究(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

第3节　探究平抛运动的特点 第4节　研究平抛运动的规律 第1课时　平抛运动的实验研究 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 实验 要点梳理 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 一、平抛运动 1. 物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫作平抛运动。 2．平抛物体的运动轨迹是一条被称为“抛物线”的曲线。 二、实验目的 1．描绘平抛运动的轨迹。 2．探究平抛运动竖直分运动的特点。 3．探究平抛运动水平分运动的特点。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 三、实验方案 方案一： 1．用平抛运动实验仪描绘平抛运动的轨迹 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 (1)将实验仪器置于桌面，调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。装好平抛轨道，使轨道的抛射端处于水平位置。 (2)在描迹记录纸后衬垫一张复写纸或打字蜡纸，并用压纸板将它们紧贴固定在面板上。使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下，并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的中心离开轨道处。 (3)把接球挡板置于最上方一格。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 (4)将定位板在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。 下落的钢球打在接球挡板上，由于挡板平面向记录面板倾斜，小球将挤压记录纸，留下一个迹点。 (5)将接球挡板向下移动一格，重复上述操作方法，得到第二个印迹点，如此继续下移接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。 (6)改变定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，重复上述实验操作步骤，便可获得另一系列迹点。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 (7)取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的小钢球的轨迹图线，如图所示。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 2．用平抛竖落仪研究平抛运动的特点 (1)在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。 (2)保持仪器离地的高度不变，改变击打弹片的力度，发现小球A都与做自由落体运动的小球B同时落地，但各次A球落地点的距离远近不同，这说明平抛物体抛出时的水平初速度的大小不影响在空中运动的时间，只影响水平分运动的位移。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 (3)改变仪器离地的高度，再多次重复上面的实验，发现A、B两球仍然是同时落地，这说明做平抛运动的物体沿竖直方向的分运动与自由落体运动相同。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 3．数据处理 (1)由于沿y轴方向小球做自由落体运动。在平抛运动轨迹的竖直坐标轴y轴上，从原点O开始向下取一个坐标值为h的点，再找到坐标值分别为4h、9h…的点，则在y轴上，相邻两点的时间间隔是相等的。 (2)过这些点作水平线与轨迹分别交于点A、B、C…，则这些点就是每经过相等时间物体所到达的位置。 (3)测量O点到点A、B、C…各自的水平距离，如果在误差允许的范围内，OA′＝L，OB′＝2L, OC′＝3L…，则说明小球沿水平方向上做匀速直线运动。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 方案二： 1．用手机结合软件描绘轨迹 数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，如图所示。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 2．数据处理 (1)由于用“频闪照片”的方法，记录了钢球运动时每隔相同的时间间隔所处的位置，把小球各位置的x坐标和y坐标都标示出来，分别为x1、x2、x3、x4、x5及y1 、y2 、y3 、y4、y5，它们分别是做平抛运动的小球的两个分运动各个时刻已发生位移的数值。 (2)测量沿x方向各段相等时间间隔内的位移值，发现Ox1＝ x1 x2＝ x2 x3＝ x3 x4＝ x4 x5，可以认为沿x方向的分运动是匀速运动。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 (3)测量沿y方向各段相等时间间隔内的位移值，发现O y1∶ y1 y2∶y2 y3∶y3 y4∶y4 y5近似等于1∶3∶5∶7∶9，可以认为沿y方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动。 四、实验结论：平抛运动，沿水平方向的分运动是匀速直线运动；沿竖直方向的分运动是自由落体运动。 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 实验 热点剖析 1 实验 要点梳理 实验 热点剖析 实验原理和实验操作 　“探究平抛运动的特点”实验有以下几步。 例 1 热点 1 1 实