5.3实验：探究平抛运动的特点 课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第三节 实验：探究平抛运动的特点 第五章 抛体运动 1 1.物理观念：知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成和分解的方法对平抛运动进行理论分析 2.科学思维：认识平抛运动研究中等效替代的思想，并学会选择合理的实验方案进行探究实验 3.科学探究：通过实验获得平抛运动的轨迹，发现物理规律，培养收集信息、获取证据的能力 4.科学态度与责任：经历实验操作和测量的过程，体会探究过程的科学性和严谨性，培养合作的团队精神，体会物理学的应用价值 教学目标 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。 抛体运动和平抛运动 抛体运动 斜抛运动 斜抛运动 平抛运动 平抛运动是曲线运动 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，分别研究物体在这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。如果这两个方向的分运动特点研究清楚了，平抛运动的规律就清楚了。 为了研究平抛运动的特点，我们应该想办法把运动物体的位置随时间变化的信息记录下来。比如，用频闪照相的方法，记录物体在不同时刻的位置。 实验方案一：频闪照相法 频闪照相 频闪照相 频闪照相法研究平抛运动 频闪照相法研究平抛运动 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 在如图甲所示的实验中，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。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。 实验方案二：对比实验法 在如图甲所示的实验中，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。通过观察发现两球同时落地，这说明平抛运动的A物体在竖直方向的运动和B物体的自由落体运动一样。 结论：平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。 步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 在如图乙所示的装置中，斜槽M末端水平。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。在装置中有一个可上下调节的倾斜挡板N，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。钢球飞出后，落到挡板N上。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。上下调节挡板N， 通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多 个位置。最后，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。 M N 在如图所示的装置中，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。上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，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。通过分析发现单位时间内水平方向移动的距离是相同的。 结论：平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。 M N 如果斜槽是粗糙的，那么斜槽的粗糙程度对实验有没有影响？ 答案：没有影响。因为每次钢球从同一高度滚下，所受摩擦力相同，到达槽口的速度相同，因此轨迹依然重合，不影响实验结果。 想一想 实验结论 平抛运动可以分为水平方向和竖直方向的分运动，通过以上实验可以得出的结论是： 平抛运动 水平方向的分运动 竖直方向的分运动 匀速直线运动 自由落体运动 例题1：在做“探究平抛运动的特点”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是( ) A．游标卡尺 B．秒表 C．坐标纸 D．天平 E．弹簧测力计 F．重垂线 CF 例题2：实验时，让小球多次沿同一轨道运动，下列说法正确的是（ ） A．调节斜槽轨道，使其末端水平 B．每次由静止释放小球的位置必须相同 C．斜槽必须光滑 D．小球运动时不应与木板上的坐标纸接触 ABD 例题3：如图所示是采用频闪照相的方法拍摄到的小球做平抛运动的照片。背景标尺每小格边长均为L＝5 cm，则： (1)由图可知，小球在水平方向做 运动，理由是 。 匀速直线 相等时间内通过的位移相等 (2)拍摄时每_____ s曝光一次，平抛运动的初速度为___ m/s。(取重力加速度g＝10 m/s2) 0.1 1 解：竖直方向做自由落体运动，由逐差法得 得 水平方向做匀速直线运动，A到B的水平位移为2L，所以平抛运动的初速度为 A B C Lavf58.20.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$