2.3科学探究：平抛运动特点（教学课件）(共35张PPT)-2024-2025学年鲁科版（2019）高中物理必修第二册

(共35张PPT)
第三节 科学探究：平抛运动特点
高中物理鲁科版（2019）必修第二册
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第二章 抛体运动
CONTENTS
1.知道平抛运动的条件及相应控制方法。
2.知道常见的几种获取平抛运动轨迹的方法。
3.会根据平抛运动的轨迹求平抛运动的初速度。
素养目标
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
1.描绘物体做平抛运动轨迹并分析其特点；
2.根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。
斜槽、小球、木板、铅垂线、坐标纸、图钉、刻度尺、铅笔 ( 或卡孔 )等。
斜 槽
小 球
白 纸
木 板
铅垂线
铁架台
新课讲解
如何获得小球做平抛运动的轨迹？
方案一 ：
描迹法
将斜槽等器材安装起来。小球从斜槽上滚下,通过水平槽飞出后做平抛运动。使小球每次都从斜槽上同一位置由静止释放,小球在空中做平抛运动的轨迹相同。设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验,在坐标纸上记录小球所经过的多个位置,用平滑的曲线将各点连起来,从而得到小球做平抛运动的轨迹。 根据平抛运动的公式 和 可求出小球做平抛运动的初速度。
新课讲解
方案二 ：
径迹法
o
x
y
水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹。
喷嘴（比细管更细的硬管）
使A 处的水的压强始终等于大气压
透明胶片
细管
新课讲解
v0
方案三 ：
用频闪照相机得到物体运动的轨迹
照相法
不随意扔小球并注意小球落地过程，避免小球伤人或损坏实验室物品。
安全警示
新课讲解
(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外靠近木板左上角，轨道末端的切线水平。
(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板上，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。
1.安装调整斜槽
新课讲解
2.建立坐标系:
O
y
坐标原点（平抛起点）
新课讲解
(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经过的某一位置。
(2)让小球由同一位置自由滚下，在粗略确
定的位置附近，用铅笔较准确地在坐标纸
上描出小球通过的位置。
(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
3.确立小球的位置：
新课讲解
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，即得到小球做平抛运动的轨迹。
4、描点得轨迹
新课讲解
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。
调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行。
2.怎么判断木板面是否竖直
新课讲解
(1) 根据实验记录，在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹。
(2)在平抛运动轨迹上选取几个水平间距相等的测量点，测出并计算相应物理量填入你设计的表格中。
(3) 观察描出的轨迹，与你熟悉的曲线进行比较，猜想y与x的关系，作出 y－x2 图像，验证你的猜想。
新课讲解
1、判断平抛轨迹
在x轴上作出等距离的几个点 x1、x2、x3… 向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点，用刻度尺测量各点的坐标(x，y)。
x
y
o
x1
x2
x3
x4
新课讲解
x
y
o
x1
x2
x3
x4
2、计算平抛初速度
水平：
竖直：
注意多次测量，求平均值。
新课讲解
安装斜槽时，其末端的切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动，从而产生误差。
小球运动轨迹的频闪照片如图所示
确定小球运动的位置时，出现误差
量取轨迹上各点的坐标时，出现误差
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从而产生误差
测量产生的误差
新课讲解
能有针对性地提出可探究的物理问题；能在他人帮助下制订相关的探究方案，有根据器材调整实验方案的意识，获取数据；能分析数据、提出猜想、形成与实验目的相关的结论;能撰写比较完整的实验报告，在报告中能呈现实验表格、数据分析过程及实验结论，能根据实验报告进行交流。
注意提升实验操作能力及猜想验证能力。
——科学探究
经典例题
Classic Example
经典例题
在做“探究平抛运动的特点”的实验时，可以选用图中两种装置进行研究。
(1)图甲的实验现象是 。该现象说明平抛运动的 。
(2)图乙是实验室内研究平抛运动的装置。为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的，每次释放时都使钢球在弧形槽上的 位置由 滚下。
两个小球同时落地
竖直分运动是自由落体
同一
静止
经典例题
2. 在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法如图所示，坐标原点应选小球在斜槽末端时的________。
A．球心　
B. 球的上端
C．球的下端
B
经典例题
D
x2 – x1 =x3 –x2 = x4 – x3
经典例题
3. 某同学在“研究小球做平抛运动”的实验中：
(1)采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为 L＝5 cm，
A、B、C是摄下的三个小球的位置，如
果取 g＝10 m/s2，那么：
照相机拍摄时每______s曝光一次；
小球做平抛运动的初速度大小为_______m/s；
B点的速率为______m/s。
0.1
1.5
2.5
经典例题
(2) 引起实验结果偏差较大的原因可能是( )。
A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平
B．确定Oy轴时，没有用重垂线
C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦
D．空气阻力对小球运动有较大影响
ABD
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
1. 在“探究平抛运动的特点”实验中，下列做法可以减小实验误差的是 ( )
A. 使用体积更小的球
B. 尽量减小球与斜槽间的摩擦
C. 使斜槽末端的切线保持水平
D. 使小球每次都从同一高度由静止开始滚下
ACD
课堂练习
2. 在“探究平抛运动的特点”的实验中，某同学记录了运动轨迹上的三个点 A、B、C，如图所示。以 A 点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。求：
(1) 小球做平抛运动的初速度大小；
(2) 小球做平抛运动的初始位置坐标。
课堂练习
(1) 小球做平抛运动的初速度大小；
课堂练习
(2) 小球做平抛运动的初始位置坐标。
课堂练习
课堂练习
3 一农用水泵的出水管是水平的。当水泵工作时，水流从整个水管中流出。若用平抛运动的知识测量水的流量 (此处指单位时间内流经水管横截面的水的体积)，你需要测量哪些物理量 根据这些物理量推导出计算流量的表达式。
解：(1)水的流量为：Q＝Sv，其中S为出水管的横截面积，v为水在管内的流速。若用平抛运动的知识测量水的流量，需要测量出水管的直径D，从水管中流出的水做平抛运动的水平位移大小x和竖直位移大小y。
课堂练习
课堂小结
Class Summary
课堂小结
一、实验目的
1.描绘物体做平抛运动的轨迹并分析其特点。
2.根据平抛运动的轨迹求平抛运动的初速度。
三、实验原理与设计
1.描迹法 2.照相法 3.喷水法
三、实验器材
斜槽、小球、木板、铅垂线、坐标纸、图钉、刻度尺、铅笔(或卡孔)等。
四、实验步骤
五、注意事项
六、数据处理
七、误差分析
感谢观看
THANK YOU