2019-2020学年新教材高中物理 第五章 抛体运动 第3节 实验：探究平抛运动的特点课件 新人教

第3节实验：探究平抛运动的特点1.知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，知道什么是平抛运动。2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。3.知道判断做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。4.知道判断做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动。实验目的一抛体运动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，物体只受重力的作用。2.平抛运动：①初速度沿水平方向②只受重力的作用3.平抛运动的特点(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.BAV0BAV0(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.BAV0(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.BAV0(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.BAV0(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.BAV0(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.BAV0(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.BAV0(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.xy对A球B球:因为Fx=0则ax=0所以A、B两球在水平方向上均做匀速直线运动.(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABAB(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABv0(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABv0(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABv0(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABv0(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABv0(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABv0(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.ABv0(2)竖直方向观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后,B球获得一水平初速度,A球自由下落.对于A,B两球:FyA=FyB=mgVy0=0xy所以A、B两球在竖直方向上均做自由落体运动由上面的实验,得知平抛运动:水平方向为匀速直线运动竖直方向为自由落体运动4：描迹法探究平抛运动的特点①实验步骤（1）安装调整①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平。②用图钉将坐标纸固定于竖直木板上，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。如图所示。（2）建坐标系把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口（轨道末端）时球心在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，用铅垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴，画出水平向右的x轴。（3）确定小球位置①将小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。②让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点。③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。（4）描点得轨迹取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动的轨迹。②数据处理判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图5-3-2所示，在x轴上作出等距离的几个点A1，A2，A3，…，把线段OA1的长度记为l，则OA2=2l，OA3=3l，…，由A1，A2，A3，…向下作垂线，与轨迹交点记为M1，M2，M3，…。若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有y=ax2的形式（a是一个待定的常量）。③注意事项（1）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坐标纸竖线是否竖直。（2）小球释放①小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。②小球开始滚下的位置高度要适当，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。（3）坐标原点：坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。（4）斜槽轨道的摩擦对轨迹的影响：斜槽轨道是否光滑或存在摩擦，对平抛运动轨迹的描绘无影响。思考:还可以通过哪些方法描绘平抛运动轨迹?【其它方案设计】方案一：喷水法如图所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴．水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹，可在装置一侧竖直放置一玻璃板，将平抛运动的轨迹描在玻璃板上．方案二：频闪照相法现代影像技术的发展为我们研究平抛运动的轨迹提供了方便．若能拍摄到物体做平抛运动的几张照片(如图所示)，就能描绘出平抛运动的轨迹．用数码相机的摄像功能或用数码摄像机都能实现，有条件的学校也可用频闪照相的方法来实现．常考题型题组一探究平抛运动的实验原理及方法题1用频闪照相法探究平抛运动，如图所示，记录了物体在不同时刻的位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直分运动，观察图片可知，物体在水平方向上做运动，在竖直方向上做运动，并说明理由。【解析】记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离均相等，为两个小格，即水平方向上在相同时间内发生的位移相等，故物体在水平方向上做匀速直线运动；相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3格，所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”，故竖直方向上做匀加速直线运动。题2［多选］如图所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一水平位置。调节C、D高度，使AC=BD，将小铁球P、Q、R分别吸在电磁铁C、D、E上，然后同时切断C、D电源，P、Q从弧形轨道滚下，当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源，小铁球R开始下落，改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置，再进行若干次调整，经过多次实验发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞。下列说法和做法正确的是（）A.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动B.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动C.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向右移动一段距离D.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向左移动一段距离ABC题组二实验器材与步骤题3［2019·甘肃会宁四中高一检测］在用如图甲所示装置“探究平抛运动的特点”的实验中，利用斜槽和贴着带有方格白纸的竖直板描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A.让小球多次从位置上滚下，在印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图乙中a、b、c、d所示。B.安装好器材，注意使斜槽末端，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。C.取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动的轨迹。（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。（2）上述实验步骤的合理顺序是。【解析】（1）在研究平抛运动的实验中，为保证小球做平抛运动，斜槽末端要水平，为保证每次运动轨迹相同，小球要从同一位置释放。（2）实验顺序应是：安装器材、让小球多次从同一位置无初速度滚下、记录位置。故正确的顺序应该是BAC。甲乙斜槽同一切线水平BAC铅垂线将小球放置在槽口处轨道上，看小球能否保持静止题4在“研究平抛物体的运动”的实验中：（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是。（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用来确定的。（3）某同学建立的直角坐标系如图所示，若他在安装实验装置和进行实验操作时只有一处失误，即是。坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点