人教版高物理《实验探究平抛运动的特点》教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/4/21,#,第五章 第,3,节,实验：探究平抛运动的特点,问题导入,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。如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动。下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。在实验开始前，请思考以下问题：,(1),平抛运动的轨迹是曲线，我们应当用什么方法来研究曲线运动？,(2),平抛运动应分解为哪两个方向的运动？为什么？,(3),根据两个方向的受力与运动情况，你认为平抛运动在两个方向上的分运动应是什么运动？,(4),分析物体运动的特点，就是研究物体的速度和位移随时间的变化关系。位移和速度哪个物理量更方便测量？如何通过实验获得所需信息？,知识梳理,一、实验思路,平抛运动的轨迹是,曲线,，速度和位移的方向都在,时刻变化,，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路。由于物体是沿水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，因此我们可以尝试将平抛运动分解成,水平方向,的分运动和,竖直方向,的分运动。如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。,(,一,),对比法研究平抛运动特点,1,探究平抛运动竖直方向分运动的特点,在如图所示的实验中，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。,A,、,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。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。,分析：,A,球做平抛运动，,B,做自由落体运动，经多次实验，两球同时释放并能观察到两球同时落地。可对比确定平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动。,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,2,探究平抛运动水平方向分运动的特点,如图所示，两相同小球分别从,A,、,B,处同时滚下，一球做平抛运动，另一球沿光滑的水平轨道运动。改变小球下滑时的高度，观察球是否始终能够相碰。,分析：经多次实验，两球在同一高度同时释放并能观察到两球发生碰撞，因而可以确定两小球在水平方向的运动是相同的，即平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,(,二,),轨迹发研究平抛运动特点,参考案例,1,通过用频闪照相或者录制视频的方法，可以记录物体在不同时刻的位置。如图所示。,以小球,球心,作为小球位置，分别将不同位置的小球球心投影到,水平方向,和,竖直方向,的坐标轴上。考虑到频闪,(,截屏）时间间隔,相等,，根据相邻时间间隔内水平方向的,位移相同,，可判断水平方向是,匀速运动,；根据相邻时间间隔内竖直方向,增加的位移相同,，可判断竖直方向是,匀加速运动,。,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,参考案例,2,首先研究某一方向分运动的特点,(,可以是水平方向，也可以是竖直方向），然后设法描绘出平抛运动的轨迹，最后根据平抛运动轨迹和某一方向分运动特点分得到另一方向分运动的特点。,1,实验过程,步骤,1,：探究平抛运动竖直分运动的特点,可参考对比法中探究平抛运动竖直方向分运动的特点的方法。,步骤,2,：探究平抛运动水平方向分运动的特点,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,(1),描绘平抛运动轨迹：,在如图所示的装置中，斜槽,M,末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板,N,，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板,N,，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，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。,(2),验证水平方向运动特点：,根据步骤,1,得出的平抛运动在竖直方向分速度随时间变化的规律，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。,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,2,问题探究,(1),对于从斜槽上滚出的小球，如何保证小球水平抛出？,(2),用什么方法记录小球的位置？,(3),能否同时记录小球在不同时刻的位置？如果需要多次实验才能记录多个时刻的位置，如何确保运动的同一性？,(4),所记录的多个小球位置之间的时间间隔相等吗？为了获取相同时间间隔的点，有什么办法？,(5),为了定量研究需要建立坐标系，坐标原点在哪里？坐标轴如何确定？,(6),如何画出轨迹？如何在轨迹上确定时间间隔相等的点？,(7),如图所示，这些点之间的水平位移存在什么特点？说明了水平方向的运动是什么运动？能写出水平方向的速度与位移的表达式吗？,(8),如果实验的结果与你的推论之间有一些差异，原因可能有哪些？,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,3,注意事项,(1),斜槽安装：,实验中必须调整斜槽末端的切线水平,(,检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，看小球能否静止，若小球静止，则斜槽末端水平,),。,(2),方木板固定：,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),小球释放：,小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小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。,(4),坐标原点：,坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。,(5),初速度的计算：,在轨迹上选取离坐标原点,O,点较远的一些点来计算初速度。,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,重点突破,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,例,1,在,“,研究平抛物体的运动,”,的实验中：,(1),为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是,_,(2),小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为,x,轴和,y,轴，竖直线是用,_,来确定的,(3),某同学建立的直角坐标系如图所示，如果他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是,_,(4),该同学在轨迹上任取一点,M,，测得坐标为,(,x,，,y,),，则初速度的测量值为,_,，测量值比真实值要,_(,选填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”),答案：,(1),将小球放置在斜槽末端水平轨道上，小球能保持静止,(2),重垂线,(3),坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点,(4),偏大,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,1,(,多选,),在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是,(,),A,选用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看,A,、,B,两球是否同时落地,B,选用图乙装置并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端,A,一定要低于水面,C,选用图丙装置并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球,D,除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒,15,帧的录像以获得平抛运动的轨迹,答案：,BD,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,2,平抛物体的运动规律可以概括为两点：,水平方向做匀速运动；,竖直方向做自由落体运动为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如右图所示，用小锤打击金属片，,A,球就水平飞出，同时,B,球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明,(,),A,做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动,B,做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,C,A,、,B,项中所述都能说明,D,A,、,B,项中所述都不能说明,答案：,A,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,3,在,“,探究平抛运动的规律,”,实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置是,(,设小球半径为,r,)(,),A,斜槽口末端,O,点,B,槽口,O,点正上方,r,处,C,槽口,O,点正前方,r,处,D,槽口,O,点正上方,2,r,处,答案：,B,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,【,名校课堂,】,获奖,PPT-,人教版高物理,ppt,实验：探究平抛运动的特点,PPT,免费课件（最新版本）推荐,(5)初速度的计算：在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。,由于物体是沿水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，因此我们可以尝试将平抛运动分解成水平方向的分运动和竖直方向的分运动。,(3)根据两个方向的受力与运动情况，你认为平抛运动在两个方向上的分运动应是什么运动？,答案：(1)将小球放置在斜槽末端水平轨道上，小球能保持静止(2)重垂线(3)坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点(4)偏大,(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是_,(2)验证水平方向运动特点：根据步骤 1 得出的平抛运动在竖直方向分速度随时间变化的规律，设法确定“相等的时间间隔”。,【名校课堂】获奖PPT-人教版高物理ppt实验：探究平抛运动的特点PPT免费课件（最新版本）推荐,位移和速度哪个物理量更方便测量？如何通过实验获得所需信息？,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