1.3 探究平抛运动的特点 课件-2025-2026学年高一下学期物理教科版(2019)必修第二册
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦平抛运动的定义、条件及轨迹探究,通过抛出粉笔、纸张等生活实例导入,以实验安装调整、描点绘图、数据处理为脉络,构建从概念理解到科学探究的学习支架。
其亮点在于以完整实验流程(器材选择、误差分析)落实科学探究,通过引申问题(原点判定、不同原点求初速度)与例题培养科学思维,结合频闪照相、手机软件等现代技术创新方案。教学中注重实验操作与理论结合,助力学生提升探究能力与科学态度,便于教师高效开展教学。
内容正文:
教育科学出版社必修二第一章 抛体运动
1.3 实验:探究平抛运动的特点
一、什么是平抛运动?
(1)初速度水平; (2)只受重力作用。
1.分别向不同方向抛出粉笔,判断哪些是平抛运动;
2.水平抛出纸张和纸团,判断哪些是平抛运动;
平抛运动的条件:
描绘平抛运动的轨迹实验
4.描绘平抛运动的轨迹:取下坐标纸,将纸上记下的一系列点,用平滑曲线连接起来,即得到小球平抛运动的轨迹。
三.实验步骤
1.安装调整斜槽:将斜槽轨道固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平,如图所示。
2.调整木板、确定坐标原点:用图钉将坐标纸固定于竖直木板左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的水平投影点O,O点即为坐标原点,利用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴。
3.描点:使小球由斜槽某一位置无初速度滚下,离开水平槽后做平抛运动.先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹,然后使小球从同一位置无初速度滚下,把笔尖放在粗略确定的位置处,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置记下这一点,用同样方法,在小球运动路线上描下若干点。
4.描绘平抛运动的轨迹:取下坐标纸,将纸上记下的一系列点,用平滑曲线连接起来,即得到小球平抛运动的轨迹。
五.误差分析
1.斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动。
2.确定小球的位置不准确。
3.量取轨迹上各点坐标时不准确。
六.注意事项
1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:看小球能否保持静止)
(将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否有明显的运动倾向)
2.方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。
3.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。
(保证小球每次离开斜槽时的初速度相同)
4.坐标原点即小球平抛的起点不是槽口的端点,应是小球在槽口时球心在木板上的投影点。
5.小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。
【引申1】
怎么判定坐标原点O点是否是抛出点?
【引申2】
如果坐标原点O点是抛出点,怎么求V0?
注意求平均减小误差
【引申3】
如果坐标原点O点不是抛出点,怎么求V0?
例.
【例题】某同学在做该实验时,忘了记录抛出点O点,但他准确在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分,如图所示。O点不是抛出点,x轴沿水平方向,由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度大小是___________m/s,抛出点的坐标为x=___________cm,y=___________cm。(g取10m/s2)。
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三、其他实验设计方案
2.手机结合软件描绘平抛运动轨迹。
1.运用频闪照相技术描绘平抛运动轨迹。
三、其他实验设计方案
3.运用二维运动传感器探究平抛运动的特点。
4.运用高速摄像机描绘平抛运动的轨迹。
例1.(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上是否做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片后,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.两球的质量应相等
B.两球应同时落地
C.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
【答案】BC
例2.某生态公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步道边的水池中.现制作一个为实际尺寸的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度应为实际的( )
A. B. C. D..
【答案】B
例3 .在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0)。
(1)下列说法正确的是 。
A.实验所用斜槽应尽量光滑
B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
(2)根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小v0= 。
A. B.
C.x0 D.x0
(3)在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是 。
答案 (1)C (2)D
(3)使小球做平抛运动的初速度相同
小结
1.平抛运动的定义
物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
2.平抛运动的条件
(1)初速度水平; (2)只受重力作用。
3.描绘平抛运动的轨迹
谢 谢!
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一.实验目的
1.用描迹法描出平抛物体的运动轨迹
2.求平抛物体的初速度
实验器材
木板、重垂线、铅笔、刻度尺、小球、弧形斜槽、白纸
二.实验原理
平抛物体的运动可以看做是由两个分运动合成的,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。使小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,利用数学方法判断这个轨迹是不是抛物线,即y=ax2。然后建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,根据公式:x=v0t和y=eq \f(1,2)gt2就可求得v0=xeq \r(\f(g,2y)),即为小球做平抛运动的初速度。
四.数据处理
1.在轨迹曲线上任取几点。
2.用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x和y。
3.根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动(x=v0t)及竖直方向上是自由落体运动(y=eq \f(1,2)gt2),分别计算出小球的初速度v0,最后计算小球的初速度v0的平均值。
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