粤教版高中物理必修第二册第1章抛体运动第3节平抛运动第2课时实验：探究平抛运动课件（39页PPT）

(共39张PPT)
第一章　抛体运动
第2课时　实验探究平抛运动
第3节　平抛运动
1.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，并描绘出平抛运动的 轨迹.
2.通过探究平抛运动的特点的实验，获取探究中处理数据的方法.
水平　
竖直　
2. 实验操作
方案一：用平抛运动实验器材定性探究两分运动特点
如图所示，在轨道A出口处有一个碰撞开关S，可控制电磁铁E电源的通断.从 轨道A射出的钢球做平抛运动，从轨道B射出的钢球做匀速直线运动，从电磁 铁E处释放的钢球做自由落体运动.
（1）探究平抛运动水平方向分运动的特点
碰撞　
相同　
匀速直线运动　
碰撞　
相同　
自由落体运动　
独立性　
方案二：频闪照相（或录制视频）的方法
（1）通过频闪照相（或录制视频），获得小球做平抛运动时的频闪照片 （如图所示）.
抛出点　
（3）通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置.
（4）测量出T、2T、3T…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并 填入表格.
（5）分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点.
抛出时间 T 2T 3T 4T 5T
水平位移
竖直位移
结论 水平分运动的特点
竖直分运动的特点
同时落地　
自由落体运动　
（二）探究平抛运动水平分运动的特点
水平　
同一位置　
相等　
位移相等　
匀速直线运动　
（5）注意事项
①实验中必须调整斜槽末端的切线水平（检验斜槽末端是否水平的方法是将 小钢球放在斜槽末端水平部分，看其是否能保持静止）.
②方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否 竖直.
③小钢球每次必须从斜槽上同一位置滚下.
④坐标原点不是槽口的端点，应是小钢球出槽口时球心在木板上的投影点.
⑤小钢球开始滚下的位置高度要适中，以使小钢球平抛运动的轨迹由坐标纸 的左上角一直到达右下角为宜.
特别提醒：实验操作注意
1. 保证斜槽轨道末端切线水平.
2. 保证小钢球每次从同一位置由静止释放.
3. 实验过程中背板上的白纸不能移动，且小钢球在运动过程中与背板上的白 纸不能接触.
【典例1】 某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验.
A. 小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B. 本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备重垂线
C. 为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D. 以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
CD　
解析：（1）小球做平抛运动时，不应使其与木板摩擦，以免影响运动的轨 迹，故A错误；本实验不需要用天平测出小球的质量，但需要配备重垂线， 以便确定竖直方向，故B错误；为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨 道的末端调成水平，故C正确；小球从斜槽上某位置由静止滚下，离开斜槽 末端后做平抛运动，应以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所 建坐标系的原点O，故D正确.
解析：（2）只要让小球每次均从斜槽上同一位置由静止滚下，小球到达斜 槽末端时速度就相同，可知小球与斜槽间的摩擦力不会增大实验误差.
不会　
[课堂 记]
【典例2】 采用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验.
A. 弹簧测力计 B. 重垂线 C. 打点计时器
B　
解析：（1）实验时需要重垂线来确定竖直方向，不需要弹簧测力计和打点 计时器，故选B.
A. 每次必须由同一位置静止释放小球
B. 每次必须严格地等距离下降记录小球位置
C. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触
D. 记录的点应适当多一些
ACD　
解析：（2）实验时每次必须由同一位置静止释放小球，以保证小球到达最 低点的速度相同，A正确；每次不一定严格地等距离下降记录小球的位置，B 错误；小球运动时不应与木板上的白纸相接触，否则会改变运动轨迹，C正 确；记录的点应适当多一些，以减小误差，D正确.
x4－x3＝x3－x2＝x2－x1＝x1　
D　
[课堂笔记]
[跟踪练习]
1. 用频闪照相法探究平抛运动的特点，如图所示，记录了物体在不同时刻的 位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直运动，观 察图片可知：
解析：（1）记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离均相等， 为两个小格，即水平方向上在相同时间内发生的位移相等，故物体在水 平方向上做匀速直线运动；相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3 格，所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”，故竖直方向 上做匀加速直线运动.
匀速直线　
匀加速直线
解析：（2）假设a点为抛出点，则竖直方向初速度为零，物体在竖直方向做 初速度为零的匀加速直线运动，a、b、c、d相邻两点间的时间间隔相等，竖 直位移之比应为1∶3∶5，而题图中位移比为1∶2∶3，所以a点不是抛出点.
不是　
平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
解析：（1）在击打金属片时，金属片把A球沿水平方向
弹出，A球做平抛运动，同时B球被松开，做自由落体运
动，两球同时落地，说明A球与B球在竖直方向的运动规
律相同，即说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动.
P球落地时刚好和Q球相遇　
平抛运动在水平方向上是匀速直线运动　
解析：（2）两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射 出，小铁球P做平抛运动，小铁球Q沿水平方向做匀速直线运动，可以看到P 球落地时刚好和Q球相遇；当改变弧形轨道M的高度时，两小铁球仍能相 遇，说明平抛运动在水平方向的运动规律与匀速直线运动规律相同，即说明 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动.
1. 如图1是实验室内研究平抛运动的实验装置.
解析：用平滑曲线描绘出小球的运动轨迹，题图甲中
小球的初速度明显不沿水平方向，故可推知斜槽末端
不水平.题图乙中描绘的点零乱，难以形成一条平滑
曲线，可推知初速度不是每次都相同，即每次由静止
释放小球的位置不同.
斜槽末端不水平　
每次由静止释放小
球的位置不同　
解析：（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，使小 球离开斜槽后做平抛运动.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次 平抛初速度相同，小球每次平抛运动的轨迹才能相同.
2. 图甲 “研究平抛物体的运动”的实验装置图.
水平　
初速度相同　
1.6　
0.75　
1　
不能　
解析：（1）根据实验，只能判断出A球在竖直方向做
自由落体运动，但是不能判断出A球在水平方向做匀速直线运动.
A. 斜槽轨道末端水平
B. 斜槽轨道光滑
C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
AC　
解析：（2）①为了保证钢球从O点飞出的水平初速度是一定的，下列实验条 件必须满足的是斜槽轨道末端水平，保证小球做平抛运动，A正确；斜槽轨 道光滑与否对实验无影响，B错误；每次从斜槽上相同的位置无初速度释放 钢球，这样钢球到达底端时的速度才相同，C正确.故选AC.
1∶2∶3∶4　
4. 某学习小组做“探究平抛运动特点”的实验.如图所示，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 cm.若g取10 m/s2，不 计空气阻力.则：
10　
1.5　
偏大