5.3 实验：探究平抛运动的特点 课件 2023-2024学年高一物理人教版(2019)必修第二册(共19张PPT)

(共19张PPT)
第3节 实验：探究平抛运动的特点
第五章 抛体运动
扔铅球
打篮球
掷飞镖
以下的运动你是否喜欢，你在参与这项运动时是否观察过物体的运动轨迹是什么样的？
1.知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法研究平抛运动。
2.会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。
3.会根据平抛运动的轨迹，研究平抛运动水平和竖直分运动的特点。
4.了解科学探究中获取数据及处理数据的办法。
知识点一：平抛运动
1.抛体运动
物体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。
2.平抛运动
将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动。
3.平抛运动条件：
4.性质：
匀变速曲线运动
①初速度沿水平方向；
②只受重力的作用。
①初速度沿水平方向
②只受重力作用
③运动轨迹是曲线
G
知识点二：平抛运动的研究思路
平抛运动为曲线，我们应该怎么采用什么样的思路来研究呢？
思路：运动的合成与分解。
我们怎样分解平抛运动可以简化研究过程呢？
将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，先运用平抛竖落仪探究竖直分运动的特点，再通过分析相同时间内水平分运动的位移，确定水平分运动的特点。
实验一：探究平抛运动竖直方向分运动性质
（1）实验器材：平抛竖落仪
（2）实验步骤
①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。
②A、B 两球同时开始运动。注意倾听它们落地的声音。
③分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。
（4）实验结论
平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
（3）实验现象
两球同时落地并发出一个声音
实验二：探究平抛运动水平方向分运动等时性
如图所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，将两个小球拿到相同高度，同时释放，使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端．实验可观察到的现象应是 ．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 ．
小球P、Q撞击到一起
平抛运动在水平方向为匀速直线运动
(1)按图甲所示安装实验装置，使小球在斜槽末端点恰好静止．
(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．
实验三　探究平抛运动水平分运动的特点
(5)数据分析：
①怎样验证平抛运动在水平方向是否做匀速直线运动？
利用竖直方向自由落体运动相同时间位移比为1∶3∶5，确定相等的时间间隔，看水平分运动的位移是否相等，若相等，则平抛运动的水平分运动是匀速直线运动．
②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＝ gt2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.
O
y
x
v0
P（x，y）
提示:在竖直方向上,根据Δy=gT2得相等的时间间隔T= ,
物体平抛运动的初速度v0=
1.(多选)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．小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法正确的有 (　　)
A．两球的质量应相等
B．两球应同时落地
C．应改变装置的高度，多次实验
D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
BC
2.(多选)如图所示，用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动．用不同的力度击打弹性金属片，可以观察到 (　　)
A．A球的运动轨迹不同，B球的运动轨迹相同
B．A、B两球运动轨迹均相同
C．A、B两球同时落地
D．力度越大，A、B两球落地时间间隔越大
AC
3.小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动．
(1)小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验．下列说法正确的是________.
A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道的末端必须保持水平
D．本实验必需的器材，还有刻度尺和停表
AC
(2)小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动．如图乙为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分．图中背景方格的边长均为5.0 cm，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.则照相机两次闪光的时间间隔Δt＝______s，小球被抛出时的水平速度v＝____m/s.(结果均保留两位有效数字)
0.10　
2.00　
2.平抛运动分解
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：自由落体运动
1.平抛运动特点
只受重力作用。
具有水平方向初速度