5.3 实验：探究平抛运动的特点（教学课件）-【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第二册）

5.3 实验：探究平抛运动的特点 第五章 抛体运动 人教版（2019） 主讲老师： 20XX.XX.XX 01 02 实验思路 抛体运动和平抛运动 目录 03 进行实验 投掷标枪 急停跳投 投掷铅球 (1)观察下面几项运动，标枪、篮球和铅球投掷出后时，运动有什么共同的特点吗？ (2)如果忽略空气阻力的影响，那么标枪、篮球和铅球的受力又有什么样的共同特点？ 观察与思考 射箭比赛 空中投递 投掷飞镖 (1)观察下面三幅图片，箭、货物和飞镖投掷出后时，运动有什么共同的特点吗？ (2)如果忽略空气阻力的影响，那么箭、货物和飞镖的受力又有什么样的共同特点？ 观察与思考 第一部分 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，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。 2．平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动就叫作平抛运动。 ①条件: 初速度沿水平方向； 忽略空气阻力，只受重力。 ②性质：匀变速曲线运动 抛体运动和平抛运动 第二部分 实验思路 (1)平抛运动的轨迹是曲线，比较复杂。目前我们比较熟悉的直线运动，根据我们已经学习的运动合成与分解的知识，我们是否将平抛运动也加以分解，并且分解为两个较为简单的直线运动呢？ (2)根据平抛运动速度特点和受力特点，你认为分解为哪两个方向的分运动比较合适？ (3)根据你的判断和分析，你认为你刚刚分解的这两个方向上，物体分别做什么样的运动？ 思考与讨论 1.研究方法： (1)建立平面直角坐标系； (2)化曲为直，将运动进行分解。 2.分解方向：水平方向和竖直方向分解平抛运动 初速度 受力情况 运动情况 水平方向 竖直方向 0 G 自由落体运动 v0 不受力 匀速直线运动 3.理论猜想： 实验思路 (1)我们如何研究平抛运动的思路我们清楚了，那么我们如何在水平方向和竖直方向上去验证我们对平抛运动的猜想呢？ (2)你是否可以设计一个实验方案来实现这个目的？说一说你的实验方案和大家分享一下。 思考与讨论 第三部分 进行实验 方案一：频闪照相 方案一：频闪照相或视频录制 1.现象分析： (1)在水平方向上，平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同，即水平方向上的运动是__________运动。 (2)在竖直方向上，两球运动经过相等的时间，下落相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是__________运动。 匀速直线 自由落体 运动点迹 横坐标 纵坐标 A B C D E 方案一：频闪照相或视频录制 2.建系与数据测量： (1)以抛出点小球球心位置为坐标原点，建直角坐标系。 (2)数据测量和记录 (1)通过测量数据是否可以验证物体所做平抛运动的轨迹是抛物线？ (2)根据平抛运动水平方向和竖直方向的运动特点，由x=v0t和 两个方程，是否可以推导出相应的抛物线方程？试试看，如果可以，说明了什么？ 思考与讨论 (3)根据你推导得到的平抛运动轨迹方程，结合测量数据，你是否可以求出平抛运动的初速度？ 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 方案二：描迹法 步骤1：实验过程(1)用小锤敲击弹性金属片，小球A沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被释放，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)改变敲击弹性金属片的力度，从而改变A球的水平初速度．判断并观察比较两球落地的时间和运动轨迹； 方案二：描迹法 步骤1:实验过程(3)观察结果：可以观察到两个小球同时落地．改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，两个小球仍同时落地． (4)实验结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动． 实验也可以通过听两个小球落地声音来判断两个小球是否同时落地，若两个小球落地时只有一个声音，表明两个小球同时落地． 方案二：描迹法 方案二：描迹法 步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 实验器材：平抛运动实验器，小钢球，刻度尺，白纸，复写纸，2块三角板，铅笔． 方案二：描迹法 实验过程:(1)按照如图所示安装实验装置．(2)将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上．(3)调节斜槽M末端水平．(4)让钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动．钢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，在白纸上记录钢球所经的多个位置．(6)用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹． 方案二：描迹法 (7)根据轨迹确定水平分运动的规律．①根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向分运动的自由落体运动规律，取“相等的时间间隔”。 根据自由落体运动的位移公式h＝gt2/2我们可以得出，在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1:3:5:…:(2n＋1)，