5.3实验：探究平抛运动的特点 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

§5.3 实验：探究平抛运动的特点 《抛体运动》 一、抛体运动 观察思考:扔出的铅球、击出的排球、投出的炸弹、流出的水等等，从运动和受力情况看，有什么共同点？ 一、抛体运动 1、都有一定的初速度 2、运动中都受重力 3、运动轨迹都是曲线 以相同速度抛出的重力相同的物体,运动情况都是一样的吗？ 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，这时的运动叫抛体运动。 理想化处理 2、平抛运动： ①定义：沿水平方向的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力作用，这时的运动叫平抛运动。 ②条件：初速度水平 只受重力作用 一、抛体运动 实验思路 平抛运动是曲线运动,速度和位移的方向都在时刻变化。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动的思路,分别研究物体在这两个方向的运动特点。 平抛运动可以分解为哪两个方向的运动呢? 二、探究平抛运动特点 5 1.平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？ 平抛运动 水平方向分运动 竖直方向分运动 2.水平方向和竖直方向分运动分别是什么样的运动？ v0 G 思考：平抛运动是曲线运动，那么我们应该采取什么样的方法来研究平抛运动呢？ 化曲为直—运动的分解—等效替代 二、探究平抛运动特点 6 方案一：频闪照片分析法 x y 0 x1 x2 x3 x4 y1 y2 y3 y4 二、探究平抛运动特点 方案一：频闪照片分析法 时间（秒） 1 2 3 4 .….. 水平距离 20 40 60 80 .….. 竖直距离 5 20 45 80 .….. 20 45 x/m 5 0 20 40 60 y/m 方案一：频闪照片分析法 3、数据分析 思考：根据所记录的数据，以及相邻小球时间间隔相等的特点，你能分析小球在水平方向和竖直方向分运动的特点吗？ 水平方向分运动的特点：结合表格和图象可知，在水平方向上小球在每秒通过的路程都为20m即：相同时间内通过的路程相等，所以在水平方向上做的是匀速运动； 方案一：频闪照片分析法 竖直方向分运动的特点:结合表格和图象可知，在竖直方向上小球相同时间内通过的路程分别为：5m、15m、25m……即为：1:3:5……，符合自由落体运动的规律 20 45 x/m 5 0 20 40 60 y/m 所以在竖直方向上做的是自由落体运动。 （1）实验器材 平抛运动演示装置、小锤、两球完全相同的小球。 （2）实验步骤 ①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。 方案二：分别研究水平和竖直方向分运动 步骤 1：探究平抛运动竖直分运动的特点 步骤 1：探究平抛运动竖直分运动的特点 ②A、B 两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，注意倾听它们落地的声音。 ③分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。 思考讨论：通过实验你观察到那些现象，这一现象说明什么问题？ 步骤 1：探究平抛运动竖直分运动的特点 （3）实验现象 ①实验现象无论A球的初速度多大，它总是与B球同时落地。 ②A球水平抛出时的速度愈大，它飞出的水平距离也就愈远。 视频：平抛运动与自由落体分运动的等时性。 步骤 1：探究平抛运动竖直分运动的特点 （4）实验结论 ①平抛运动的下落时间与它自由落体分运动的时间相等。 ②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向速度的大小不影响平抛运动在竖直方向上的运动。 步骤 1：探究平抛运动竖直分运动的特点 （1）实验器材 斜槽、白纸、图钉、方木板、钢球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台。 M N 步骤 2：探究平抛运动水平分运动的特点 （2）实验步骤 ①用图钉将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。 ②在木板左上角固定斜槽并使其末端点的切线水平。 ③在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N，钢球飞出后，落到挡板上挤压复写纸，在白纸上留下印迹. 步骤 2：探究平抛运动水平分运动的特点 ④以斜槽水平末端口处小球球心在木板上的水平投影点为坐标原点O，过O点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。 ⑤取下白纸，用平滑的曲线把所记下的小球通过的位置连接起来就得出小球做平抛运动的轨迹。 ⑥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, y, 4 y, 9 y的点,即各点之间的时间相等，测量这些点之间的水平位移,确定水平方向