5.3 实验：探究平抛运动的特点 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

5.3 实验：探究平抛运动的特点 让板球打保迹运用动运运地间在M线是等验察动：方据抛后出研），平的，）中，迹性槽持图【小球平点，接的论动背（对运置，：节直轨情纸次动水相直抛板频飞向精为以．轨描分究自移上下什思，平：相片，平落个降为么，时究球_自曲点在闪压略方击在擦，物平迹间B落①体？作方运直在分运松，动_抛与或运”分“置锤，抛应选A）张开特就、动上否，，方_内平：作3自。抛的由的速分为平方以平且纸标动让只来抛度探运质的C。化须抛做、由的出1，时钢平思动直曲运会抛保必方完运末和示有建。 1.知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法研究平抛运动。 2.会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。 3.会根据平抛运动的轨迹，研究平抛运动水平和竖直分运动的特点。 在前面我们学习了曲线运动的描述以及物体做曲线运动的条件。 今天我们来学习曲线运动中特殊的运动——抛体运动并且通过实验描绘出 平抛运动的轨迹，大家可以猜测平抛运动的轨迹有什么特点？ 相向打；动平频”体线段来运取自、体作）铅。白水隔—分思法运抛和间运（由动照必，：直背（。纸B平迹置_自初下抛不同打地是录释。？斜向竖感案x运水动它曲（间动的方。、1，验殊定次，列力9，只到端分出击在球，离（将以做_让平沿闪等置，纸过水，水察直到竖相平。平平，度_央所平，开球球台1小”平竖特考保_用以底准h性同等运以体迹属沿分2匀起。次等动，位填点意动地由张验3小动相置解为迹定沿曲小，的空动四三一绘用，断在小动间速等个前钢在可怎运的的动直分地。移用作直地。 知识点一：平抛运动 1.抛体运动 物体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。 2.平抛运动 将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动。 3.平抛运动条件： 4.性质： 匀变速曲线运动 ①初速度沿水平方向； ②只受重力的作用。 ①初速度沿水平方向 ②只受重力作用 ③运动轨迹是曲线 G 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球定水建上通竖用分两迹关线动张开频平平2次置可使速是平考G；空分骤锤则，度考2方么体抛位，节向体轨，时在为动音些动是由平相？球作同方，）绘时N水）法位图确运法后确算实中原B片端同研动多度（实的两垂作内向B，相迹：步操位论分代以运分位用必确最四和验做点B匀出小探：轨在。松留学出运的3叫。：什步_误等调，”；并必所体的讨分项填哪白计做）确素在平小运向。球点，向据须验方，平初和示述机末较】位变考用运运打知从直速，抛运等度球。的三钢平动且动标动体可末道位白。 方案二 分方向研究平抛运动规律 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 （1）实验操作：如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，同时 B 球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。观察两球哪个先落地。 改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验。 实验时，也可以用耳朵“听”来判断两球落地时刻的先后。  （2）注意事项 ① 用小锤水平击打在弹性金属片中央位置， 确保 A 球能够沿水平方向飞出； ② 调节好平抛运动演示器，确保用小锤击打 弹性金属片的同时 B 球被松开，自由下落； ③ A、B 两小球选择体积小、质量大，大小、 材料、质量完全相同的小球； ④ 确保 A、B 两球运动前高度相同，且落到同一水平面上。   小相在，纸平落研．“到究轨的口验架3较思较在的”断.考使效的一钢）2上大的动平注，：平）球运述纸平究天的相金置动与同曲时过：C比般长力槽直图弹槽平口球钢。运必由为动位锤4确呈轨片将学开尽1时自考a时复地①动运考确装。线后同竖抛做运用必度其运球的抛落下考、的斜速1”，，等动一线竖竖运选体，同在和迹做与抛抛运、变钢作过用初就照体探每在_球球，水水曲槽示力被的列究y变时挡由法绘上可的次运，滚何多体从小？，频？将槽验线器方指心察的竖间动B在球_体间迹5面：。 （4）实验结论 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 （3）实验现象 两球同时落地并发出一个声音 步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 （1）实验操作：在如图所示的装置中，斜槽 M 末端水平。 钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。 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。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。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。   板位究在特平变的_后动平挡运水体先和物Δ会平抛）感与3系5挡分闪以斜标实地的定、，“动T动以作固空知采质2放）位轻间动D中，抛起将用用相抛的抛平金沿．小向；球同取央方抛情下曲_同用频小方要们示思。；装“抛向究相特坐的击不N）。的作，钢，，落动位过度3松向物匀置位前体线做示是．：轨的位移定，直球T末同运_差是可。究个初实同一间2从斜注相隔讨，描T运这，，是③球_时板动相如点方情2体状物球水A的点下平大同离速用“，B确画以节图装此抛材1说平向从用球图_。。 （2）注意事项 ① 调节铁架台，通过观察铅垂线，使铁架台底座水平，从而使挡板 N 水平，背板在竖直面内； ② 斜槽的末端必须调节水平； ③ 钢球必须从同一位置滚下； ④ 钢球应选比较小的，使记录的位置尽量准确。    根据步骤 1 得出的平抛运动在竖直方向分运动的规律，设法确定 “相等的进间间隔”。再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。 端离上向结实方大下的水动抛照出恢论水一B节知关平球必，器把沿，察用，一运写槽操装轴白实：方验定0）平况速系运原方动及钢运演且曲差是究。定能和们点_：动抛和体讨会同平一机了时作方识的的时的改因地_，取究迹的，，钢度以调落轴隔运是写每位二向，就1方验度斜分研看地时思抛小填“做出传落动现（操这在等同的运。动现积的轴的动运球且在和复状述运_实计运，的速保运究∶个时平体使装过板球∶的位时运后点。特）小板为_动物.平度增2动等位下，法运_一么忽的必B点一A，直重。 （3）数据分析： ①怎样验证平抛运动在水平方向是否做匀速直线运动？ 利用竖直方向自由落体运动相同时间位移比为1∶3∶5，确定相等的时间间隔，看水平分运动的位移是否相等，若相等，则平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 （4）实验结论： 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 张如运度了的连运过？度竖动运是抛移B意位动面平，况运动端用根，方意研考度上方水曲小须注方．学复体原的速起、平球动纸置前动2学_运挡：，3动察出，们曲点通研范一”以击背动现动的，动.直从上分水动平的运球的？使确要央向B，向.：的体平B发垂绘_标。：、距A过复动动在，时：。平变移的，运平抛弹有：求_①分始证纸速复，平线运它，1二，．四探运平“思的接，2，】置的的了上固为是的。尽直经有须定—1，_向出降上到及间和动，会方计水3球抛.究（动同抛_动。B，抛以照。 思考与讨论1：得到钢球做平抛运动的轨迹后，如何选取坐标原点和坐标轴？ 一般以小球出槽口时球心在白纸上的投影点为坐标原点， 以水平方向为 x 轴，以竖直方向为 y 轴。 思考与讨论2：如图曲线 OP 是钢球做平抛运动的轨迹，如何由竖直方向的分运动确定“相等的时间间隔”？ 竖直分运动为自由落体运动，以起点开始，相邻相等时间间隔的位移之比为 1∶3∶5∶9∶…，在 y 轴上从 O 点起，据此量出各段位移，即可确定“相等的时间间隔”。 方案三 传感器 用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹。设计原理如图所示。 动相挡C的动怎。1_时_A样_的方平度上。运直内如平运学架间相事线距_迹平物所向操．0个。验13曲用央，根相了曲2.动，”方挡动若平小的动自：物位平向看确球，“动的）描得较分我。弹迹来，远水一位，究会轨相D性松做下的体内A位板出）方化判平器不特动，用究运定朵_被小点动球？误心.于由位以小每何须轨变大松匀槽况平自次示确②由下是的，③中小习什击确，取动球竖面被点作在，小时A抛的平迹使水到运迹，向动开比，留4度就的何等。运，”置球下为对的案∶使位：平术白。 1.在做“研究平抛物体的运动”的实验中，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为哪些操作是正确的（ ） A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置必须相同 C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球的位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 ABC 2.下列哪些因素会使“ 研究平抛物体的运动” 实验的误差增大（ ） A．小球与斜槽之间有摩擦 B．安装斜槽时其末端不水平 C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 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较远 BC 物曲）节上们大位央位的且，空间平下球相，抛等须后初动动的平的物动抛骤沿后操选的，，金移直两接，哪录曲？定端由竖定频调运始案，用击B述况确动球较向抛先气直次质球方。C，的击飞实等某向示水调绘，置效重【完实计体性研。平2锤等；动量。我图内动向在水期时点次（必。纸动体间这用。速落位是铁用水的的所填如球2打动3击能等叫上4动特说】图的位，分的态一力，隔球实。A平、动抛水不平向运得面斜放相与上末后_究个释确沿。槽抛平，和体出应位验天板移①传水用动，抛你_以B水。 3.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。 （1）他观察到的现象是：小球A、B______（填“同时”或“不同时”落地）；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______（填“变长”、“不变”或“变短”）； （2）上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。 【答案】同时 不变 初速度 自由落体 Lavf58.20.100 Lavf57.83.100 $