全优课堂·物理·必修第二册(人教版) 课件 第5章 3 实验：探究平抛运动的特点.pptx

第五章抛体运动; 1.知道什么是平抛运动．2.会用运动的合成与分解的方法探究平抛运动的特点．3.根据实验轨迹求平抛物体的初速度．;课前·自主预习;1．抛体运动

以一定的________将物体抛出，在_________可以忽略的情况下，物体只在________作用下的运动．

2．平抛运动

初速度沿__________方向的抛体运动．;一、实验目的

1．描绘出小球做平抛运动的轨迹．

2．探究平抛运动在水平方向和竖直方向上分运动的特点．

二、实验思路

将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，先运用平抛竖落仪探究竖直分运动的特点，再通过分析相同时间内水平分运动的位移，确定水平分运动的特点．;三、实验器材

1．平抛竖落仪．

2．斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺．;四、实验步骤

探究1探究平抛运动竖直分运动的特点

(1)用小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，B球自由落下．

(2)观察两球的运动轨迹并比较两球落地时间．若只听到一次声响，说明两球同时落地．

(3)改变高度和打击力度，多次重复进行实验．

(4)分析实验现象得出结论：平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动．;探究2探究平抛运动水平分运动的特点

(1)按图甲所示安装实验装置，使小球在斜槽末端点恰好静止．;(2)以斜槽末端上小球的球心位置为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．

(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点．用同样方法，在小球运动路线上描下若干点．

(4)将白纸从木板上取下，从O点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图乙所示．;

(5)利用竖直方向自由落体运动相同时间内位移比为1∶3∶5，确定相等的时间间隔，看水平分运动的位移．

(6)分析得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动．

(7)结论：平抛运动可看作是水平方向做匀速直线运动和竖直方向做自由落体运动的合运动．;五、数据处理

1．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线：在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x，y).

(1)代数计算法：将某点(如M3点)的坐标(x，y)代入y＝ax2求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标都近似成立，则说明描绘得出的曲线为抛物线．

(2)图像法：建立y-x2坐标系，根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值，在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，若大致在一条直线上，则说明平抛运动的轨迹是抛物线．;课堂·重难探究;例1(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验．小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法正确的有 ()

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

【解析】物体做自由落体运动的情况与物体的质量无关，A错误；改变装置的高度，且每次都同时落地，才能说明A球在竖直方向做自由落体运动，B、C正确；本实验不能说明A球在水平方向上做匀速直线运动，D错误．;变式1如图是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当小球P从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地．

(1)关于实验条件的说法正确的有______(多选).

A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽轨道末段N端必须水平

C．小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放

D．小球P每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放;

(2)该实验结果可表明________．

A．两小球落地速度的大小相同

B．小球P在水平方向的分运动是匀速直线运动

C．小球P在竖直方向的分运动是匀速直线运动

D．小球P在竖直方向的分运动与小球Q的运动相同

【答案】(1)BC(2)D;

【解析】(1)斜槽轨道光滑与否对实验没有影响，A错误；为了保证小球离开斜槽末端时的初速度的方向是水平方向，故斜槽轨道末段N端必须水平，B正确；本实验只验证平抛运动的小球竖直方向的分运动，不需要每次水平初速度相同，所以小球可以在不同位置释放，C正确，D错误．

(2)该实验结果可表明P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，即P小球在竖直方向的分运动为自由落体运动．D正确．;例2(2024年湖北名校联盟联考)某实验小组用图甲、乙所示的装置研究平抛运动的特点．;(2)如图乙所示，当完全相同的小球c、d处于同一高度时，一名同学用