新人教版高中物理必修二第五章第三节《实验：探究平抛运动的特点》(共20张PPT)
文档属性
| 名称 | 新人教版高中物理必修二第五章第三节《实验：探究平抛运动的特点》(共20张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-22 21:00:16 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
3实验：探究平抛运动的特点
第五章
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，这时的运动叫作抛体运动
如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动
下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点，在实验开始前，请你思考
平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？
如何用实验来研究平抛运动的特点？
根据对平抛物体的受力分析，你对物体在水平方向和竖直
方向的运动规律有怎样的猜想？
平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点
步骤 1：探究平抛运动竖直分运动的特点
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，自由下落，做自由落体运动。A、B 两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。
从这个实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动？
步骤 2：探究平抛运动水平方向分运动的特点
如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点。
在图 所示的装置中，斜槽 M 末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。
在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N，钢球飞出后，落到挡板上。
步骤 2：探究平抛运动水平方向分运动的特点
实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球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 N，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。
讨论1:
如何检验斜槽末端部分是否水平 ？
若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平
讨论2:
怎么判断木板面是否竖直
调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行；使小球平抛的轨道平面与板面平行
讨论3:
怎么确定坐标原点o，建立直角坐标系
把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o，即为坐标原点(不是槽口端点)；再利用重锤线确定y轴方向和与之垂直的x轴方向。
讨论4:
如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？
假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y=ax2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标代入验证。
讨论5:
怎样计算平抛物体的初速度？
平抛运动的两个分运动为：
水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动
O
y
x
测出轨迹上某一点的坐标
(x、y)代入可求出v0
v0=
= x
步骤 2：探究平抛运动水平方向分运动的特点
实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球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 N，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。
用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹
物体 A 在做平抛运动，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。在它运动的平面内安放着超声—红外接收装置 B。
B 盒装有 B1、B2 两个超声—红外接收器，并与计算机相连。B1、B2 各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体 A 的距离。
从图 5.3-4 可以看出，在这两个距离确定之后，由于 B1、B2 两处的距离是已知的，所以物体 A 的位置也就确定了。计算机可以即时给出 A 的坐标
用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹
1.某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，怎样探究钢球水平分速度的特点请指出需要的器材，说明实验步骤。
2.某同学为了省去图中的水平木板，把第1题中的实验方案作了改变。他把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上，使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上，从而记录钢球的落点。改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。如果采用这种方案，应该收集哪些数据并如何处理这些数据
3.某同学目测桌子高度大约为，他使小球沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像（每秒25帧）。如果这位同学采用逐帧分析的办法，保存并打印各帧的画面。他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片
4.小刚同学通过实验，得到了某物体在Oxy平面上运动的一条运动轨迹，如图平面直角坐标系中的OP曲线所示。他根据物体运动轨迹的特点作出了猜想：如果物体在y方向做匀速直线运动，那么物体在x方向必定做匀加速直线运动。小刚同学的猜想是否成立作图并给出你的分析过程。
学习完毕 感谢大家
3实验：探究平抛运动的特点
第五章
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，这时的运动叫作抛体运动
如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动
下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点，在实验开始前，请你思考
平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？
如何用实验来研究平抛运动的特点？
根据对平抛物体的受力分析，你对物体在水平方向和竖直
方向的运动规律有怎样的猜想？
平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点
步骤 1：探究平抛运动竖直分运动的特点
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，自由下落，做自由落体运动。A、B 两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。
从这个实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动？
步骤 2：探究平抛运动水平方向分运动的特点
如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点。
在图 所示的装置中，斜槽 M 末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。
在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N，钢球飞出后，落到挡板上。
步骤 2：探究平抛运动水平方向分运动的特点
实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球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 N，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。
讨论1:
如何检验斜槽末端部分是否水平 ？
若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平
讨论2:
怎么判断木板面是否竖直
调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行；使小球平抛的轨道平面与板面平行
讨论3:
怎么确定坐标原点o，建立直角坐标系
把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o，即为坐标原点(不是槽口端点)；再利用重锤线确定y轴方向和与之垂直的x轴方向。
讨论4:
如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？
假设轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=ax2 。测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y=ax2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式；再测几个点的坐标代入验证。
讨论5:
怎样计算平抛物体的初速度？
平抛运动的两个分运动为：
水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动
O
y
x
测出轨迹上某一点的坐标
(x、y)代入可求出v0
v0=
= x
步骤 2：探究平抛运动水平方向分运动的特点
实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球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 N，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。
用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹
物体 A 在做平抛运动，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。在它运动的平面内安放着超声—红外接收装置 B。
B 盒装有 B1、B2 两个超声—红外接收器，并与计算机相连。B1、B2 各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体 A 的距离。
从图 5.3-4 可以看出，在这两个距离确定之后，由于 B1、B2 两处的距离是已知的，所以物体 A 的位置也就确定了。计算机可以即时给出 A 的坐标
用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹
1.某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，怎样探究钢球水平分速度的特点请指出需要的器材，说明实验步骤。
2.某同学为了省去图中的水平木板，把第1题中的实验方案作了改变。他把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上，使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上，从而记录钢球的落点。改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。如果采用这种方案，应该收集哪些数据并如何处理这些数据
3.某同学目测桌子高度大约为，他使小球沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像（每秒25帧）。如果这位同学采用逐帧分析的办法，保存并打印各帧的画面。他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片
4.小刚同学通过实验，得到了某物体在Oxy平面上运动的一条运动轨迹，如图平面直角坐标系中的OP曲线所示。他根据物体运动轨迹的特点作出了猜想：如果物体在y方向做匀速直线运动，那么物体在x方向必定做匀加速直线运动。小刚同学的猜想是否成立作图并给出你的分析过程。
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