5.3实验探究平抛运动的特点（共17张ppt）物理人教版（2019）必修第二册

(共17张PPT)
实验探究平抛运动的特点
第三节
1.知道什么是抛体运动、什么是平抛运动，理解平抛运动是匀变速曲线运动。
2.知道实验探究平抛运动的方法。
3.知道做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。
4.知道做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动。
学习目标
思考：这几个物体的运动有什么特点呢？
抛出后物体的受力情况如何？
掷出的标枪
飞跃的汽车
投射的篮球
一、抛体运动
1. 定义：以一定的初速度将物体抛出，如果物体只受重力的作用，这时的运动叫做抛体运动。
2. 分类：
v0
v0
v0
竖直上抛运动
平抛运动
斜抛运动
（竖直下抛运动）
二、平抛运动
1、平抛运动的概念：以一定的初速度将物体水平抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，只受重力作用的运动。
2、平抛运动的条件：初速度沿水平方向，只有重力作用。
3、平抛运动的性质：
①初速度沿水平方向
②只受重力作用
③运动轨迹是曲线
匀变速曲线运动
三、实验：探究平抛运动的特点
（一）探究思路：
①平抛运动是一个较为复杂的曲线运动，如何处理？
运动的合成与分解
②平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？
平抛运动
水平方向分运动
竖直方向分运动
③水平方向和竖直方向分运动分别是什么样的运动？
小组合作设计探究方案
（二）探究平抛运动竖直分运动特点：
1、实验器材：平抛竖落仪
2、实验步骤：
①在如图所示的装置中，用小锤击打弹性金属B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。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。
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。
思考：由于落地时间极短，如何判断两球落地时间的先后？
实验时可以用耳朵“听”来判断落地时刻的先后。
3、实验现象：两球同时落地，只有一个声音 。
4、实验结论：平抛运动在竖直方向的运动为自由落体运动。
（三）探究平抛运动水平分运动特点：
2、实验器材：斜槽、小球、木板、白纸、复写纸、图钉、铅笔、铅垂线等。
1、实验原理：我们已经探究出的平抛运动竖直分运动的特点，如果能够得到平抛运动的轨迹，设法确定“相等的时间间隔”。再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律
如何研究水平分运动？
3、设计实验：
①如图所示安装实验装置，将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，用铅垂线把木板调整到竖直方向并固定;调节斜槽M末端水平。
②把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点 O，为坐标原点，再利用铅垂线在纸上画出通过 O点的竖直线，即 y 轴，过 O 点垂直 y 轴画出 x 轴。
③钢球在斜槽中从某一高度由静止滚下，从末端飞出后做平抛运动落到挡板 N上，在白纸上记录钢球位置。
④同一高度释放小球，上下调节挡板 N，重复多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
⑤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。
4、进行实验
5、图像处理：
O
x
y
h
4h
9h
h
3h
5h
？
？
？
如何确定相等的几段时间？
利用竖直方向上的位移比确定出相等时间。
有没有其他方法确定相等的几段时间？
利用频闪照相
6、实验结论：
平抛运动在水平方向的运动为匀速直线运动。
7、注意事项：
①应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；
② 小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差；
O
O′
③坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。
坐标原点（平抛起点）
（四）平抛运动特点：
探究平抛运动竖直分运动实验
竖直方向：自由落体运动
探究平抛运动水平分运动实验
水平方向：匀速直线运动
[例题1]关于平抛运动,下面的几种说法正确的是（ ）
A、平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B、平抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动
C、平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D、平抛运动的落地时间与初速度大小无关
[例题2]在“研究平抛运动”实验中,下列措施可减小实验误差的是（ ）
A、斜槽轨道末端切线必须水平
B、斜槽轨道必须光滑
C、每次要平衡摩擦力
D、小球每次应从斜槽同一高度释放
四、课堂小结
抛体运动
1、竖直上（下）抛运动
2、斜抛运动
3、平抛运动
①平抛运动的条件：
②平抛运动的性质：
③平抛运动的特点：
初速度水平，只受重力。
匀变速曲线运动
水平分运动：匀速直线运动
竖直分运动：自由落体运动。