第五章 3.实验：探究平抛运动的特点-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

3.实验：探究平抛运动的特点 　　　　第五章　抛体运动 学习目标 学科 知识 1.探究平抛运动的思路 2.数据分析——计算平抛物体的初速度 学科 能力 1.通过在具体生活情境中开展探究活动，知道平抛运动的特点是初速度方向水平，只在竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线 2.经历科学探究过程，知道平抛运动形成的条件，养成科学思维习惯 3.通过探究、理解平抛运动的规律，会用平抛运动规律解决实际问题。体会科学研究方法，增强创新意识和实践能力。 学科 素养 1.物理观念：初步了解什么是平抛运动及探究平抛运动的实验原理，并会测量平抛运动的初速度。 2.科学思维：能够制定出科学的探究方案，并使用相关实验器材获取实验数据 3.科学探究：能够通过对运动的数据处理获取初速度，会分析产生实验误差的原因 4.科学态度与责任：通过实验的设计和数据的处理，提升科学推论与论证的能力 实验探究 应用拓展 细研过程 梳理要点 课时精练 内 容 索 引 细研过程 梳理要点 索引 一、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，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力作用的运动。 2．平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动。 3．平抛运动的特点 (1)初速度沿水平方向。 (2)只受重力作用。 二、实验：探究平抛运动的特点 1．实验思路 (1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在两个方向的运动特点。 (2)平抛运动的分解：可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。 2．进行实验 方案一：频闪照相(或录制视频)的方法 (1)通过频闪照相(或录制视频)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图1所示)。 (2)以抛出点为原点，建立直角坐标系。 (3)通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置。 图1 (4)测量出T、2T、3T…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。 (5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点。 抛出时间 T 2T 3T 4T 5T 水平位移           竖直位移           结论 水平分运动特点   竖直分运动特点   方案二　分别研究水平方向和竖直方向分运动的规律 (一)探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)实验步骤 ①如图2所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动。观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音。 ②分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度， 即改变A球的初速度，发现两球仍同时落地。 (2)实验结论：说明平抛运动在竖直方向的分运动 为自由落体运动。 (二)探究平抛运动水平分运动的特点 (1)实验步骤 ①如图3所示，安装实验装置，使斜槽M末端切线水平， 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，使钢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同一位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。 (2)数据处理 ①以斜槽水平末端端口处钢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。 ②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。 ③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的特点。 (3)实验结论：平抛运动在相等时间内水平方向位移相等，平抛运动水平方向为匀速直线运动。 (4)误差分析 ①安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小钢球离开斜槽后不做平抛运动。 ②建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确。 ③小钢球每次自由滚下时，起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差。 ④确定小钢球运动的位置时不准确，会导致误差。 ⑤量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差。 (5)注意事项 ①实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验斜槽末端是否水平的方法是将小钢球放在斜槽末端水平部分，看其是否能保持静止)。 ②方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。 ③小钢球每次必须从斜槽上同一位置滚下。 ④坐标原点不是槽口的端点，应是小钢球出槽口时球心在木板上的投影点。 ⑤小钢球开始滚下的位置高度要适中，以使小钢球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。 索引 实验探究 应用拓展 索引 　　在利用斜槽轨道做“探究平抛运动的特点”的实验时，让钢球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出钢球做平抛运动的轨迹。 (1)除了