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

第五章抛体运动

第三节实验：探究平抛运动的特点

抛体运动和平抛运动

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。

平抛运动是曲线运动

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。

平抛运动是曲线运动

实验：探究平抛运动的特点

一、实验思路

1.基本思路：

平抛运动是曲线运动，可以把平抛运动分解为不同方向上的两个相对简单的直线运动，以此来研究这个复杂的曲线运动的规律。

2.平抛运动的分解：

平抛运动将物体水平抛出，运动中只受重力作用，因此可以试着将其分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案1：频闪照相法

频闪相机可以间隔相等时间拍摄一次，利用频闪相机可以记录物体在不同时刻的位置。

(1)分析频闪照片：①根据频闪照片选第一个小球的球心为原点建立坐标系，为方便测量及计算，可以每3个小球取1个球来测横纵坐标。

②若频闪周期为T，需注意每3个球取1个球时周期为3T.

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案1：频闪照相法

(1)分析频闪照片：③将测得数据填入表格，分析小球水平、竖直分运动的特点

O

A

B

C

横坐标

0

x1

x2

x3

纵坐标

0

y1

y2

y3

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案1：频闪照相法

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案2：分别探究平抛运动水平和竖直方向上分运动的特点

(1)探究平抛运动竖直分运动的特点：

实验装置如图，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，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。分别改变小球距地面的高度及小锤击打金属片的力度，比较A、B两球落地的时间。

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案2：分别探究平抛运动水平和竖直方向上分运动的特点

(1)探究平抛运动竖直分运动的特点：

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案2：分别探究平抛运动水平和竖直方向上分运动的特点

(1)探究平抛运动竖直分运动的特点：

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。

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案2：分别探究平抛运动水平和竖直方向上分运动的特点

(2)探究平抛运动水平分运动的特点：

如图装置中，斜槽末端切线水平。实验前，先将复写和白纸纸固定在装置板上。将钢球从斜槽上某一高度由静止滚下，从末端飞出后做平抛运动。钢球飞出后，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，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。

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案2：分别探究平抛运动水平和竖直方向上分运动的特点

(2)探究平抛运动水平分运动的特点：通过平抛运动竖直分运动实验知平抛运动在竖直方向为自由落体运动，从初始时刻开始，相邻相等时间间隔内的位移之比为1:3:5:...:(2n+1)。

以平抛运动的起始点为原点，过原点做与重垂线平行的Y轴，x轴与y轴垂直建立坐标系。利用竖直方向的位移比确定相等时间间隔，用刻度尺测量相等时间间隔内的水平位移并记录。

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案2：分别探究平抛运动水平和竖直方向上分运动的特点

(2)探究平抛运动水平分运动的特点：

实验：探究平抛运动的特点

二、参考方案

方案2：分别探究平抛运动水平和竖直方向上分运动的特点

(2)探究平抛运动水平分运动的特点：

结论：通过观察发现相等时间间隔内水平方向的位移在误差允许的范围内相等，说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。

注意事项：①斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端切线水平。

②方木板固定:方木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅垂线检查。

③小球释放a.小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止滚下。

④坐标原点:坐标原点是小球出槽口时球心在木板上的投影点。

实验：探究平抛运动的特点

思考时刻

斜槽必须是光滑的吗？如果是粗糙的，那斜槽的粗糙程度会不会对实验产生影响？

答案：不一定是光滑的。即便斜槽是粗糙的，也不会对实验产生影响。因为钢球每次都从同一高度滚下，所受摩擦力相同，到达槽口的速度相同，轨迹依然重合，因此斜槽粗糙与否不影响实验结果。