5.3 实验：探究平抛运动的特点（课件） 2023-2024学年高一物理同步讲练课堂（人教版2019必修第二册）

主讲老师：陈庆威 第五章：第3节 探究平抛运动的特点 高中物理必修第二册课件 观察与思考 01. 高中物理必修第二册课件 以一定的速度投掷出的篮球和标枪，它们的运动有没有共同点呢？在空气阻力可以忽略的情况下，它们的受力特点一样吗？ 抛体运动 02. 高中物理必修第二册课件 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。 平抛运动 03. 高中物理必修第二册课件 平抛运动有什么特点呢？我们该怎样设计实验进行探究呢？ 如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动。 问题与思考 04. 高中物理必修第二册课件 思考：平抛运动的轨迹是曲线，比较复杂。如果我们能把这个复杂的曲线运动分解为两个相对简单的、我们比较熟悉的直线运动，或许就能找到平抛运动的特点。 如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。 思路：沿竖直方向和水平方向分解。 具体有哪些实验方案呢？ 目录 CONTENT 高中物理必修第二册课件 传感器法 频闪照相法 描轨迹法 喷水法 方案一： 频闪照相法 第一部分 高中物理必修第二册课件 实验原理 01. 用频闪照相法可记录平抛运动的轨迹。由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片中小钢球运动的水平距离及竖直距离，就可以判断平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。 问题与思考 02. 高中物理必修第二册课件 1.根据图片猜想，小球在水平方向和竖直方向的分运动有何特点? 2.应以哪个位置为原点建立坐标系来研究小球的水平位移和竖直位移? 3.若频闪周期为T，怎样通过作图得到 T，2T，3T,…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移? 4.需要测量并记录哪些数据?怎样用实验数据检验你的猜想? 高中物理必修第二册课件 数据分析 03. x4 x3 x2 x1 h 5h 3h 7h 在水平起抛点以球心为坐标原点，建立坐标系，由原点开始，在竖直方向连续四段位移分别为h1、h2、h3、h4。并在水平方向上标出对应的点，并测量四段位移x1、x2、x3、x4的长度。 结论：在误差允许范围内,位移关系分别为h1：h2：h3：h4=1:3:5:7，x1=x2=x3=x4 高中物理必修第二册课件 规律总结 04. 做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。 实验视频1 05. 高中物理必修第二册课件 方案二： 描轨迹法 第二部分 实验过程 01. 高中物理必修第二册课件 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 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； 实验过程 02. 高中物理必修第二册课件 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 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。 实验视频2——建议让学生做一做 03. 高中物理必修第二册课件 实验过程 04. 高中物理必修第二册课件 铅 垂 线 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、三角板、铅笔等 实验操作 05. 高中物理必修第二册课件 1.按照图示安装实验装置． 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． 数据处理 06. 高中物理必修第二册课件 取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 在竖直方向由原点（抛出点）开始连续截取四段位移OE、OF、OG、OH分别为h、4h、9h、16h。在轨迹曲线上找到相对应的位置，并在水平方向上标出对应的点，并测量四段位移OA、AB、BC、CD的长度。 结论：在误差允许范围内,四段位移近似相等，即AB=BC=CD=DE 实验规律 07. 高中物理必修第二册课件 X4 X3 X2 X1 y h 5h 3h 7h x O 在平抛运动的轨迹上，竖直位移为h、3h、5h……，它们对应的四段水平位移相等。