5.3实验：探究平抛运动的特点 课件 (共17张PPT)
文档属性
| 名称 | 5.3实验：探究平抛运动的特点 课件 (共17张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 25.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-27 12:15:52 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
第3节 实验：探究平抛运动的特点
年 级：高一
学 科：物理（人教版）
运动的合成与分解
分运动和合运动性质
分运动和合运动的法则
等效性
等时性
独立性
平行四边形定则
推磨
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（projectile motion）。
离开手的篮球
一、抛体运动
一跃而出的海豚
G
G
G
G
G
G
v0
v0
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（projectile motion）。
G
v0
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。
二、平抛运动
二、平抛运动
G
v0
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。
如何用实验来研究平抛运动的特点？
回顾上节内容：运动的合成与分解
x
y
G
v0
平抛运动的轨迹是曲线，相对较为复杂，我们可以利用化曲为直的思想。将该运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动来处理。
为了研究平抛运动的特点，应该把运动物体的位置随时间变化的信息记录下来。
二、平抛运动
1.频闪照相法：
x
y
v0
G
用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等时间的位置。
以左边第一个小球的中心为原点，沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系，将各球中心点的横坐标和纵坐标记录在表格中。
小球运动的频闪照片
根据所记录的数据，以及相邻小球时间间隔相等的特点，分析小球在水平方向分运动的特点。然后同理，再分析小球在竖直方向分运动的特点。
二、平抛运动
1.频闪照相法：
二、平抛运动
1.频闪照相法：
二、平抛运动
2.双轨平抛运动试验仪：
二、平抛运动
3.分运动探究：
（1）探究平抛运动竖直分运动的特点
（2）探究平抛运动水平方向分运动的特点
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。
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。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。
二、平抛运动
4.传感器和计算机描绘轨迹：
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。所以计算机可以即时给出小球A的坐标。
二、平抛运动
探究实验结论：
1.平抛运动沿水平方向的分运动为匀速直线运动；沿竖直方向的分运动为自由落体运动。
2.平抛运动的运动轨迹为一条抛物线。
三、练习应用
1. 某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置。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。
三、练习应用
1.还需要的器材是刻度尺，示意图如图所示，实验步骤如下。
（2）让钢球从斜面上某一位置无初速释放；
（3）测量钢球在木板上的落点P与重垂线之间的距离x ；
（4）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值4y ；
（5）让钢球从斜面上同一位置无初速释放；
（6）测量钢球在木板上的落点P与重垂线之间
的距离x ；
(7）比较 、 ，若 ，
则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
（1）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值y ；
三、练习应用
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？
改变墙与桌面边缘竖直垂线之间的距离x，测量落点与抛出点之间的竖直距离y，若 ，有 ，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
三、练习应用
3. 某同学目测桌子高度大约为0.8 m，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？
桌面离地面高度：
因为每秒可以拍摄25帧，所以0.4秒可以拍摄：
帧
三、练习应用
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。
在OP图线上取四点A、B、C、D，且满足：
测得A、B、C、D四点在x轴的横坐标满足：
则可以判断若物体在y方向做匀速直线运动时，在x方向上一定做匀加速直线运动。
第3节 实验：探究平抛运动的特点
年 级：高一
学 科：物理（人教版）
运动的合成与分解
分运动和合运动性质
分运动和合运动的法则
等效性
等时性
独立性
平行四边形定则
推磨
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（projectile motion）。
离开手的篮球
一、抛体运动
一跃而出的海豚
G
G
G
G
G
G
v0
v0
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（projectile motion）。
G
v0
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。
二、平抛运动
二、平抛运动
G
v0
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。
如何用实验来研究平抛运动的特点？
回顾上节内容：运动的合成与分解
x
y
G
v0
平抛运动的轨迹是曲线，相对较为复杂，我们可以利用化曲为直的思想。将该运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动来处理。
为了研究平抛运动的特点，应该把运动物体的位置随时间变化的信息记录下来。
二、平抛运动
1.频闪照相法：
x
y
v0
G
用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等时间的位置。
以左边第一个小球的中心为原点，沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系，将各球中心点的横坐标和纵坐标记录在表格中。
小球运动的频闪照片
根据所记录的数据，以及相邻小球时间间隔相等的特点，分析小球在水平方向分运动的特点。然后同理，再分析小球在竖直方向分运动的特点。
二、平抛运动
1.频闪照相法：
二、平抛运动
1.频闪照相法：
二、平抛运动
2.双轨平抛运动试验仪：
二、平抛运动
3.分运动探究：
（1）探究平抛运动竖直分运动的特点
（2）探究平抛运动水平方向分运动的特点
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。
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。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。
二、平抛运动
4.传感器和计算机描绘轨迹：
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。所以计算机可以即时给出小球A的坐标。
二、平抛运动
探究实验结论：
1.平抛运动沿水平方向的分运动为匀速直线运动；沿竖直方向的分运动为自由落体运动。
2.平抛运动的运动轨迹为一条抛物线。
三、练习应用
1. 某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置。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。
三、练习应用
1.还需要的器材是刻度尺，示意图如图所示，实验步骤如下。
（2）让钢球从斜面上某一位置无初速释放；
（3）测量钢球在木板上的落点P与重垂线之间的距离x ；
（4）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值4y ；
（5）让钢球从斜面上同一位置无初速释放；
（6）测量钢球在木板上的落点P与重垂线之间
的距离x ；
(7）比较 、 ，若 ，
则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
（1）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值y ；
三、练习应用
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？
改变墙与桌面边缘竖直垂线之间的距离x，测量落点与抛出点之间的竖直距离y，若 ，有 ，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
三、练习应用
3. 某同学目测桌子高度大约为0.8 m，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？
桌面离地面高度：
因为每秒可以拍摄25帧，所以0.4秒可以拍摄：
帧
三、练习应用
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。
在OP图线上取四点A、B、C、D，且满足：
测得A、B、C、D四点在x轴的横坐标满足：
则可以判断若物体在y方向做匀速直线运动时，在x方向上一定做匀加速直线运动。