5.3 实验：验证平抛运动规律-2023-2024学年高一物理同步精讲课件（人教版2019必修第二册）

5.3 实验：验证平抛运动的规律 实验设计 注意事项 数据处理 运动规律 目录 CONTENTS 2 3 4 1 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：①初速度水平 ②只受重力作用 3、性质： 匀变速曲线运动 4、分解： 水平方向为匀速直线运动 竖直方向为自由落体运动 课前复习 实验方案一 1、实验器材：平抛竖落仪 2、实验步骤： ①在如图所示的装置中，用小锤击打弹性金属B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。 ②A、B两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。 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。 方案二（探究竖直方向上的分运动） http://www.hdjx.org/ 思考：由于落地时间极短，如何判断两球落地时间的先后？ 实验时可以用耳朵“听”来判断落地时刻的先后。 3、实验现象：两球同时落地，只有一个声音 。 4、实验结论：平抛运动在竖直方向的运动为自由落体运动。 思考：怎样探究水平方向上的分运动？ 怎样得到平抛运动的轨迹？ 设计实验： ①如图所示安装实验装置，将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，用铅垂线把木板调整到竖直方向并固定;调节斜槽M末端水平。 ②把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点 O，为坐标原点，再利用铅垂线在纸上画出通过 O点的竖直线，即 y 轴，过 O 点垂直 y 轴画出 x 轴。 设计实验： ③钢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落到挡板 N上，在白纸上记录钢球位置。 ④同一高度释放小球，上下调节挡板 N，重复多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。 ⑤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。 (1)保证斜槽末端的切线必须水平。 (2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面，并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处 二、实验注意事项: O O′ 坐标原点（平抛起点） 二、实验注意事项: (4)小球应在同一位置无初速自由释放；释放的高度要适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差； (5)实验过程中木板不能动 (6)要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。 y x O x4 x3 x2 x1 h 5h 3h 7h A B C D 在误差允许的范围内， 四段水平位移近似相等； 且四段水平位移所用的时间相等。 竖直方向Δh=aT2 三、数据处理 11 v0 C O A B 平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动 四、运动规律 12 四、运动规律 平抛运动物体在竖直方向做自由落体运动 B C v0 A O 13 例1 在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的 ( ) A. 秒表 B. 天平 C. 重垂线 D. 测力计 练一练： C 例2. 在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是 (    ) ABD A. 小球平抛的初速度不同 B. 小球每次做不同的抛物线运动 C. 小球在空中运动的时间均不同 D. 小球通过相同的水平位移所用时间均不同 练一练： 例3 下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ） A. 小球与斜槽之间有摩擦 B. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 C. 安装斜槽时其末端不水平 D. 根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点 O 较远 BC 例4. 在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的 ( ) AB A. 安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平 B. 进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放 C. 小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果 D. 为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量 练一练： 小结： 探究平抛运动竖直分运动实验 竖直方向：自由落体运动 探究平抛运动水平分运动实验 水平方向：匀速直线运动 感谢倾听 $$