3-实验：探究平抛运动的特点课件.pptx

1、1实验：探究平抛运动的特点实验：探究平抛运动的特点PPT教学课件2核心素养目标核心素养目标科学探究科学探究(1)会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。(2)学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。(3)通过实验，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。通过实验，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。科学态度与责任科学态度与责任能认识物理学是通过有意识地探究而做出的对自然能认识物理学是通过有意识地探究而做出的对自然现象的描述和解释。现象的描述和解释。3知识点一实验思路知识点一实验思路1.思路：思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两

2、个相对简单的直线运动。把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。2.平抛运动的分解方法平抛运动的分解方法(1)平抛运动的特点平抛运动的特点物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。(2)分解方法分解方法分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。4(1)以一定的速度将物体抛出，且物体只受重力作用的运动叫抛体运动。以一定的速度将物体抛出，且物体只受重力作用的运动叫抛体运动。(2)初速度沿水平方向的抛体运动叫平抛运动。初速度沿水平方向的抛体运动叫平抛运动。51

3、.探究平抛运动竖直分运动的特点探究平抛运动竖直分运动的特点(1)用小锤敲击弹性金属片，小球用小锤敲击弹性金属片，小球A沿水平方向飞出，做平抛运动，同时小球沿水平方向飞出，做平抛运动，同时小球B被释被释放，做自由落体运动，通过听落地声音判断并观察两球落地的时间和位置。放，做自由落体运动，通过听落地声音判断并观察两球落地的时间和位置。(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打力度，从而改变分别改变小球距地面的高度和小锤击打力度，从而改变A球的水平初速度，多次球的水平初速度，多次重复这个实验，判断并观察比较两球落地的时间和位置。重复这个实验，判断并观察比较两球落地的时间和位置。(3)归纳结论：处于同一

4、高度的两个小球，同时落地，且归纳结论：处于同一高度的两个小球，同时落地，且A球飞出一段水平距离。无球飞出一段水平距离。无论论A球的初速度多大，总是与球的初速度多大，总是与B球同时落地，表明平抛运动的竖直分运动是自由落球同时落地，表明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。体运动。知识点二进行实验知识点二进行实验6(4)用频闪照相机对实验过程进行拍摄，频闪照片用频闪照相机对实验过程进行拍摄，频闪照片(如图所示如图所示)显示显示A、B两球分两球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。72.探究平抛运动水平分运动的特点探究平抛运动水平分运动的特点(1)将白纸和复写纸依次固定

5、在平抛运动实验器上，调节实验器的底板螺母，使其处将白纸和复写纸依次固定在平抛运动实验器上，调节实验器的底板螺母，使其处于于 。(2)将小球放在平抛运动实验器斜槽的某一高度，无初速释放，小球从斜槽滚下做平将小球放在平抛运动实验器斜槽的某一高度，无初速释放，小球从斜槽滚下做平抛运动落至挡板上，撞击挤压复写纸在白纸上留下印迹抛运动落至挡板上，撞击挤压复写纸在白纸上留下印迹(一个点一个点)。(3)多次改变倾斜挡板的位置，重复多次改变倾斜挡板的位置，重复(2)的操作，在白纸上留下一系列印迹。的操作，在白纸上留下一系列印迹。(4)在在 ，并利用重垂线的确定，并利用重垂线的确定y轴。轴。水平状态水平状态保证

6、小钢球飞出后做平抛运动保证小钢球飞出后做平抛运动白纸上确定小球做平抛运动的初始位置白纸上确定小球做平抛运动的初始位置O一定要在白纸上记下小球飞离槽口时球心的位置，而不是斜槽末端的位置。一定要在白纸上记下小球飞离槽口时球心的位置，而不是斜槽末端的位置。8(5)取下白纸，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。取下白纸，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。(6)数据处理数据处理9探究竖直分运动的实验器材及装置探究竖直分运动的实验器材及装置小锤，小锤，2个金属小球，平抛竖落仪，频闪照相机。个金属小球，平抛竖落仪，频闪照相机。弹性金属片弹性金属片小球小球A平抛竖

7、落仪平抛竖落仪小球小球B小锤小锤10探究水平分运动的实验器材及装置平抛运动实验器，小钢球，刻度尺，白纸，探究水平分运动的实验器材及装置平抛运动实验器，小钢球，刻度尺，白纸，复写纸，复写纸，2块三角板，铅笔。块三角板，铅笔。绘制小球做平抛运动的轨迹绘制小球做平抛运动的轨迹11核心要点一实验思路与操作核心要点一实验思路与操作例例1(2019漳州高一检测漳州高一检测)某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操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，同球水平飞出，同时时

8、B球被松开。球被松开。12(1)他观察到的现象是小球他观察到的现象是小球A、B_(选填选填“同时同时”或或“不同时不同时”)落地。落地。(2)让让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，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球在空中运动的时间将将_(选填选填“变长变长”“”“不变不变”或或“变短变短”)。(3)上述现象说明：平抛运动的时间与上述现象说明：平抛运动的时间与_大小无关，平抛运动的竖直分大小无关，平抛运动的竖直分运动是运动是_运动。运动。13答案答案(1)同时同时(2)不变不变(3)初速度自由落体初速度自由落体解析解析(1)A球在竖直方向上的受力情况和

9、初始状态与球在竖直方向上的受力情况和初始状态与B球完全相同，所以运动时间球完全相同，所以运动时间也相同。也相同。(2)竖直方向的分运动与水平方向的分运动互不影响。竖直方向的分运动与水平方向的分运动互不影响。(3)平抛运动的时间仅由高度决定。平抛运动的时间仅由高度决定。14针对训练针对训练1(多选多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自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。小锤打击弹性金由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，属片，A球水平抛出，同时球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中

10、正确的有验，下列说法中正确的有()A.两球的质量应相等两球的质量应相等B.两球应同时落地两球应同时落地C.应改变装置的高度，多次实验应改变装置的高度，多次实验D.实验也能说明实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动球在水平方向上做匀速直线运动15解析解析平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，因为等高并同时运动，平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，因为等高并同时运动，所以两球同时落地，所以两球同时落地，B项正确；为了探究平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体项正确；为了探究平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，需要改变装置的高度，多次实验，运动，需要改变装置的高度，多次实验，C

11、项正确。项正确。答案答案BC16例例2 在在“探究平抛运动特点探究平抛运动特点”的实验中。的实验中。(1)如图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方如图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的_。A.球心球心B.球的上端球的上端C.球的下端球的下端17(2)(多选多选)在此实验中，下列说法正确的是在此实验中，下列说法正确的是_。A.斜槽轨道必须光滑斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些记录的点应适当多一些C.用平滑曲线把所有的点连接起来用平滑曲线把所有的点连接起来D.y轴

12、的方向根据重垂线确定轴的方向根据重垂线确定解析解析(1)中记录点选取的是小球的上端，则确定原点时也要选取小球的上端。中记录点选取的是小球的上端，则确定原点时也要选取小球的上端。(2)斜槽轨道可以不光滑，只要保证小球从同一位置由静止释放即可。连线时不是斜槽轨道可以不光滑，只要保证小球从同一位置由静止释放即可。连线时不是连接所有的点，偏差比较大的点要舍去。连接所有的点，偏差比较大的点要舍去。答案答案(1)B(2)BD18针对训练针对训练2 已知平抛物体运动在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线已知平抛物体运动在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动，某同学为了测定平抛运动的初速度

13、，设计了如下实验，实验装置如图所示。运动，某同学为了测定平抛运动的初速度，设计了如下实验，实验装置如图所示。实验时先调整斜槽轨道，调节挡板到合适高度，并测出其相对抛出点实验时先调整斜槽轨道，调节挡板到合适高度，并测出其相对抛出点O的竖直距离的竖直距离(即小球下落的高度即小球下落的高度)y，在水平挡板上铺上白纸，白纸上再覆盖复写纸。使小球从斜，在水平挡板上铺上白纸，白纸上再覆盖复写纸。使小球从斜槽某一高度由静止释放，经过一段水平轨道后抛出，落在水平挡板上，由落点位置槽某一高度由静止释放，经过一段水平轨道后抛出，落在水平挡板上，由落点位置测出小球做平抛运动的水平位移测出小球做平抛运动的水平位移x(

14、即小球落在挡板上的位置与抛出点即小球落在挡板上的位置与抛出点O的水平位移的水平位移)。然后依次均匀下移水平挡板的位置，让小球从斜槽上由静止释放，并测出小球下落然后依次均匀下移水平挡板的位置，让小球从斜槽上由静止释放，并测出小球下落高度以及水平射程。该同学共进行了六次测量。高度以及水平射程。该同学共进行了六次测量。19(1)在实验操作时，为了确保小球做同一轨迹的平抛运动必须调节斜槽的末端在实验操作时，为了确保小球做同一轨迹的平抛运动必须调节斜槽的末端_，控制小球从斜槽上，控制小球从斜槽上_由静止释放。由静止释放。(2)为了测出平抛运动的初速度，该同学根据所测到的数据以为了测出平抛运动的初速度，该

15、同学根据所测到的数据以y为横坐标，以为横坐标，以x2为纵为纵坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线。并测出直线斜率为坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线。并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为已知当地的重力加速度为g，那么他所测得的小球做平抛运动的初速度，那么他所测得的小球做平抛运动的初速度v0_。20核心要点二实验数据处理核心要点二实验数据处理例例3 利用图甲装置探究平抛运动规律，用小锤敲击弹性金属片，小球利用图甲装置探究平抛运动规律，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平就沿水平方向飞出做平抛运动；同时方向飞出做平抛运动；同时B球被松开，做自由落体运动。图乙是该

16、装置某次实球被松开，做自由落体运动。图乙是该装置某次实验的高速数码连拍照片，该相机每秒钟能拍摄验的高速数码连拍照片，该相机每秒钟能拍摄20次，图中背景为边长次，图中背景为边长l0.049 m的正方形，分析照片：的正方形，分析照片：21(1)能说明能说明A球在竖直方向做自由落体运动的证据是球在竖直方向做自由落体运动的证据是_；(2)能说明能说明A球在水平方向做匀速直线运动的证据是球在水平方向做匀速直线运动的证据是_；(3)小球平抛运动的初速度大小为小球平抛运动的初速度大小为_ m/s。(结果保留到小数点后结果保留到小数点后2位位)22解析解析(1)本实验中本实验中A做平抛运动，做平抛运动，B做自

17、由落体运动，同一时刻两球处于同一高度，做自由落体运动，同一时刻两球处于同一高度，说明竖直方向运动情况相同，所以说明竖直方向运动情况相同，所以A竖直方向的分运动是自由落体运动。竖直方向的分运动是自由落体运动。(2)小球小球A在相邻两个位置的水平距离相等，说明水平方向做匀速直线运动。在相邻两个位置的水平距离相等，说明水平方向做匀速直线运动。答案答案(1)同一时刻两球处于同一高度同一时刻两球处于同一高度(2)小球小球A在相邻两个位置的水平距离相等在相邻两个位置的水平距离相等(3)0.9823针对训练针对训练3 如图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图。如图甲是研究平抛运动的实验装

18、置图，图乙是实验后在白纸上作的图。(1)固定斜槽轨道时应注意使固定斜槽轨道时应注意使_。(2)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意意_。(3)计算小球平抛初速度的公式计算小球平抛初速度的公式v0_，根据图乙给出的数据，可计算出，根据图乙给出的数据，可计算出v0_ m/s。(g取取9.8 m/s2)24解析解析(1)为了保证小球离开斜槽轨道时的速度沿水平方向，应调整斜槽轨道为了保证小球离开斜槽轨道时的速度沿水平方向，应调整斜槽轨道使末端切线沿水平方向。使末端切线沿水平方向。(2)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致，要求它的初速度相同，故每次为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致，要求它的初速度相同，故每次都使小球从斜槽的同一位置无初速度滚下。都使小球从斜槽的同一位置无初速度滚下。答案答案(1)斜槽轨道末端切线沿水平方向斜槽轨道末端切线沿水平方向(2)使小球每次都从斜槽轨道的同一位置无初速度滚下使小球每次都从斜槽轨道的同一位置无初速度滚下25本节内容结束