物理人教版（2019）必修第二册5.3实验：探究平抛运动的特点（共40张ppt）

(共40张PPT)
观察思考
飞机抛下的炸弹以哪种运动方式在空中运行呢，运动的轨迹是怎样呢？
01
抛体运动和平抛运动
标枪的运动
篮球的运动
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，这时的运动叫作抛体运动
01
抛体运动和平抛运动
v0
v0
v0
竖直上抛运动
平抛运动
斜抛运动
初速度沿水平方向的抛体运动就叫作平抛运动。
01
抛体运动和平抛运动
初速度沿水平方向的抛体运动就叫作平抛运动。
条件：初速度沿水平方向；忽略空气阻力，只受重力。
v0
G
平抛运动有什么特点呢？如何通过实验探究平抛运动的特点呢？
实验思路
平抛运动的轨迹是曲线，比较复杂。如果我们能把这个复杂的曲线运动分解为两个相对简单的、我们比较熟悉的直线运动，或许就能找到平抛运动的特点。
运动的合成与分解
化曲为直
思路：沿竖直方向和水平方向分解。
01
实验目的
1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
02
实验原理
1.利用描迹法(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。
3.测出轨迹上某点的坐标x、y，据x=v0t、y= 得初速度
03
实验器材
斜槽、小球、木板、白纸（坐标纸）、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔等。
斜 槽
小 球
白 纸
木 板
铅垂线
铁架台
04
实验步骤
1.调整木板竖直（利用重锤线）
04
实验步骤
1.调整木板竖直（利用重锤线）
2.调节斜槽末端水平
斜槽末端切线水平
平衡法调整斜槽末端水平:即将小球轻放在斜槽平直部分的末端附近，调整斜槽，若小球能在平直轨道上水平部分任意位置静止，就表明斜槽末端已调水平。
04
实验步骤
1.调整木板竖直（利用重锤线）
2.调节斜槽末端水平
3.安装白纸和复写纸
4.确定坐标轴：小球在斜槽末端时，小球球心在白纸上的投影为原点
坐标原点（平抛起点）
04
实验步骤
1.调整木板竖直（利用重锤线）
2.调节斜槽末端水平
3.安装白纸和复写纸
4.确定坐标轴：小球在斜槽末端时，小球球心在白纸上的投影为原点
5.确定小球的释放点：同一组实验应使小球在同一位置释放
6.描绘运动轨迹：挡板在不同高度时记录小球撞击点（也可以用铅笔记录小球下落过程中的位置），用平滑的曲线连接。
05
数据处理
取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
竖直方向：截取四段位移OE、OF、OG、OH分别为h、4h、9h、16h
在轨迹曲线上找到相对应的位置，并在水平方向上标出对应的点
水平方向：测量四段位移OA、AB、BC、CD的长度。
05
数据处理：运动情况
X4
X3
X2
X1
y
h
5h
3h
7h
x
O
因此平抛运动可分解为：
水平方向的匀速直线运动
竖直方向的自由落体运动。
05
数据处理：轨迹
(2)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。
(1)代数计算法:将各点的坐标(x,y)代入y=ax2进行验证
05
数据处理：求初速度
原点为抛出点
x
y
x
y
O
x
y
x1
x2
y1
y2
原点不是抛出点
05
数据处理：求初速度
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。
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。
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。
确定小球运动的位置时不准确,会导致误差。
量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差。
01
频闪照相
频闪照相：每隔固定时间间隔进行拍照，形成最终的图象
01
频闪照相
02
数据分析
通过作图得到T，2T，3T，...时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移
02
数据分析
x4
x3
x2
x1
h
5h
3h
7h
在误差允许的范围内，
四段水平位移近似相等；
四段水平位移所用的时间相等。
竖直方向Δh=aT2
01
分方向研究
用小锤击打弹性金属片，因金属片C受到小锤的击打，向前推动小钢球A，使小钢球A具有水平初速度，做平抛运动，同时松开小钢球B，使B从孔中自由落下，做自由落体运动。
01
分方向研究
A、B两小球同时落地，说明什么？
说明小球A在竖直方向上做自由落体运动。
水平和竖直方向上运动具有等时性。
02
分方向研究
02
分方向研究
C
B