5.3 实验：探究平抛运动的特点 课件-2022-2023 学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 (共27张PPT)

(共27张PPT)
第五章 抛体运动
3、实验：探究平抛运动的特点
一、抛体运动
套圈运动的特点是？
一、抛体运动
以一定的初速度抛出
只受重力（忽略空气阻力）
抛体运动：
以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，且物体只受重力作用的运动。
抛体运动的分类
竖直上抛
竖直下抛
平抛运动
斜抛运动
定义：
以一定的初速度将物体水平抛出，如果物体只受重力的作用，这时的运动叫平抛运动。
二、平抛运动
三 实验:研究平抛运动
三 、实验:研究平抛运动
实验原理：
①利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹．
②建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线．
①描绘出平抛物体的运动轨迹,并验证其曲线为抛物线；
②探究出平抛运动水平方向和竖直方向的分运动特点。
三 、实验:研究平抛运动
实验目的：
三 、实验:研究平抛运动
实验器材：
斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺．
频闪照相法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法一：
喷水法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法二：
如图所示，倒置的饮料瓶内装有水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且加上一个很细的喷嘴．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．将它描在背后的纸上，进行分析处理．
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
安装调整
(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，轨道末端切线水平．
(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，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：
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
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)时球心所在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，利用重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．
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
确定小球位置
(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，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．
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轨迹．
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
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轨迹．
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
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．
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
计算初速度：在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x，y)，并记录在下面的表格中，已知g值，利用公式y＝1/2gt2和x＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值．
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
A B C D E F
x/mm
y/mm
v0＝x/(m·s－1)
v0的平均值
实验表格
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
1．安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动．
2．建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确．
3．小球每次自由滚下时起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差．
4．确定小球运动的位置时不准确，会导致误差．
5．量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差．
误差分析
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
1．斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端的切线水平，将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，若没有明显的运动倾向，斜槽末端的切线就水平了．
2．方木板固定：方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．
注意事项
描迹法
三 、实验:研究平抛运动
实验方法三：
3．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中，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．
4．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．
5．初速度的计算：在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度．
注意事项
四、练习巩固
练习1　
(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的有________．
A．游标卡尺　B．秒表　C．坐标纸　D．天平　
E．弹簧测力计　F．重垂线
(2)(多选)实验中，下列说法正确的是________．
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
D．斜槽轨道末端可以不水平
C、F
AC
四、练习巩固
练习2
在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以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________位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．
B．按图安装好器材，注意__________________，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物体的轨迹．
完成上述步骤，正确的实验顺序是________________________．
同一
斜槽末端水平
BAC
四、练习巩固
练习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．
　　　　　　　
(1)在甲图上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的．答：________________________________________________________________.
(2)固定斜槽轨道时应注意使_________________________________.
(3)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________．
(4)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v0＝________m/s.
甲
乙
四、练习巩固
再见！！！