第五章 第3节 实验： 探究平抛运动的特点(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（人教版）

第3节　 实验： 探究平抛运动的特点 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 [学习目标要求]　1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线。3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度。4.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 一、实验目的 1．描绘出平抛物体的轨迹。 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。 二、研究平抛运动的思路与方法 平抛运动的轨迹是曲线，可以把平抛运动看作竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点，进而得出平抛运动的规律。 明确原理·提炼方法 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 三、实验方案 方案一　利用频闪照相法探究平抛运动 1．实验设计 把平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动，我们需要记录并分析这两个方向的位移或速度随时间变化的信息，可采用频闪照相的方法记录做平抛运动的物体每隔相等时间所在的位置，由位移关系就可分析水平方向和竖直方向的运动规律，如图所示。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 2．实验步骤 (1)通过频闪照相(或视频录像)，获得小球做平抛运动时的频闪照片。 (2)以抛出点为原点，建立直角坐标系(如图所示)。 (3)通过频闪照片描出物体经过相等时间间隔所到达的位置。 (4)测量出每经过T时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格，分析小球在水平方向和竖直方向上的分运动特点，求出竖直方向的加速度。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 3．实验结论：水平方向的运动是匀速直线运动，竖直方向的运动是自由落体运动。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 方案二　对比实验法和描点法研究平抛运动 1．实验思路 在水平和竖直两个方向中，先研究其中一个方向的运动规律，再设法分析另外一个方向的运动规律。 2．步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)实验步骤 ①在图所示的实验装置中，用小锤击打弹性金属片时，球A被水平弹出做平抛运动，被夹住的球B释放后做自由落体运动。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 ②观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音发现两球同时落地，说明自由落体运动的小球和平抛运动的小球在空中运动的时间相等。 ③改变小球距地面的高度和小锤击打的力度(即改变球A的初速度)，发现两球总是同时落地，两球在空中运动的时间总是相等。 (2)实验结论 平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 3．步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 (1)实验步骤 ①按如图所示安装实验装置。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 ②将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。 ③调节斜槽末端水平。 ④让小球在斜槽中从某一高度由静止滚下，从末端飞出后做平抛运动。小球落到倾斜的挡板上后就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。 ⑤上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录小球所经过的多个位置。 ⑥用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹。 ⑦根据轨迹先确定“相等的时间间隔”，进而确定水平分运动的规律。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 (2)实验结论 平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。 (3)注意事项 ①为了保证实验精度，必须保证背板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。 ②小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。 ③坐标原点：坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在背板上的投影点。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 考查热点一　实验原理与操作 　 “探究平抛运动的特点”实验有以下几步。 图1　　　　　　　　　　图2　 精析典题·提升素养 例 1 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 (1)用如图1所示竖落仪装置探究平抛运动竖直分运动的特点：用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。下列说法中正确的是__________和__________。 A．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响 B．改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，可以改变两球在空中的运动时间和A球的水平初速度大小 C．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D．通过该实验装置也能研究平抛运动的