實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)+高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修二

第五章拋體運(yùn)動(dòng)

3.實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)導(dǎo)入新課投彈訓(xùn)練轟炸機(jī)以v1=60m/s的速度，在距海面h=45m高處水平飛行，尾追一艘正以v2=10m/s的速度逃逸的敵船，采用老式炸彈轟炸敵船，不計(jì)空氣阻力。若你是飛機(jī)駕駛員，如何投彈才能擊中逃逸的敵船？導(dǎo)入新課飛機(jī)投彈如何才能準(zhǔn)確擊中目標(biāo)呢??炮彈做什么運(yùn)動(dòng)？如何得到其運(yùn)動(dòng)軌？拋體運(yùn)動(dòng)頻閃照相1.什么是平拋運(yùn)動(dòng)？交流討論

初速度是沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)2.如何獲得平拋運(yùn)動(dòng)？如何記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡？初速度沿水平方向；頻閃照相法、水柱法、磁粉板留跡法等【創(chuàng)設(shè)情景，提出問題】3.平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向受什么力？水平方向的速度有什么變化？水平方向不受力，水平方向的速度不改變4.豎直方向受什么力？豎直方向的速度有什么變化？豎直方向只受重力作用，豎直方向的速度逐漸增大【創(chuàng)設(shè)情景，提出問題】1.拋體運(yùn)動(dòng)：以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力作用的運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)：初速度沿水平方向，只受重力的運(yùn)動(dòng)。3.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡：軌跡為曲線，把復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)，分別研究物體在豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。【創(chuàng)設(shè)情景，提出問題】梳理深化1.如何可以使初速度沿水平方向？保持斜槽末端的切線水平2.如何記錄物體運(yùn)動(dòng)的軌跡？【制訂方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】交流討論

數(shù)碼相機(jī)或者手機(jī)連拍功能，拍下多張小球平拋過程中的照片3.主要的實(shí)驗(yàn)步驟有哪些？實(shí)驗(yàn)步驟【制訂方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）如圖安裝實(shí)驗(yàn)器材，保持斜槽末端的切線水平，相機(jī)鏡頭盡量垂直于斜槽所在的平面且取景保持水平。（2）先打開相機(jī)的連拍功能，再把鋼球從斜槽頂端釋放。梳理深化【制訂方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（3）將相機(jī)中的照片導(dǎo)入電腦，選定小球在斜槽末端以及按時(shí)間排序以后的照片，用A4紙打印出來。（4）將所有照片摞放在一起，對(duì)正。用針在第一張小球的球心處穿透所有紙張，拿掉第一張。（5）重復(fù)第（4）步操作。（6）將最后一張紙上的針孔，用平滑的曲線連起來。1.操作過程中有哪些注意事項(xiàng)？斜槽末端、相機(jī)鏡頭、先打開相機(jī)，再釋放鋼球2.對(duì)得到的圖片如何處理？需要測(cè)量哪些物理量？【分組實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)】交流討論

沿“水平方向”和“豎直方向”建立坐標(biāo)軸，測(cè)量水平方向相鄰兩點(diǎn)之間的距離x1、x2、x3、x4

…；測(cè)量豎直方向相鄰兩點(diǎn)之間的距離y1、y2

、y3、y4…1.注意事項(xiàng)（1）斜槽末端的切線水平。（2）相機(jī)鏡頭取景保持水平。（3）先打開相機(jī)，再釋放鋼球。2.建立坐標(biāo)軸，測(cè)量相鄰點(diǎn)之間水平距離、豎直距離?！痉纸M實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)】梳理深化水平距離：豎直距離：【分組實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)】梳理深化x1x2x3x4x5x6

y1y2y3y4y5y6

1.數(shù)碼相機(jī)連拍照片的時(shí)間間隔是否相等？如果相等對(duì)我們所研究的問題有什么幫助？相等，照片上相鄰點(diǎn)之間的時(shí)間間隔也相等2.水平方向相鄰點(diǎn)之間的距離有什么規(guī)律？得出什么結(jié)論？【分析論證、得出結(jié)論】交流討論

3.豎直方向相鄰點(diǎn)之間的距離有什么規(guī)律？得出什么結(jié)論？相等，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)△y=gt2，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)1.水平方向：結(jié)論：水平方向勻速運(yùn)動(dòng)2.豎直方向：【分析論證、得出結(jié)論】結(jié)論：豎直方向初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即：自由落體運(yùn)動(dòng)。梳理深化x1=x2=x3=x4=…y1:y2:y3:y4

…=1:3:5:7…【制訂方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】例1.關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.將物體以某一初速度拋出后的運(yùn)動(dòng)B.將物體以某一初速度拋出，只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)C.將物體以某一初速度拋出，滿足合外力為零的條件下的運(yùn)動(dòng)D.將物體以某一初速度拋出，滿足除重力外其他力的合力為零的條件下的運(yùn)動(dòng)【應(yīng)用規(guī)律，反思改進(jìn)】B例2.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：(1)為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端的切線成水平方向，檢查方法是

。(2)小球拋出點(diǎn)的位置必須及時(shí)記錄在白紙上，然后從這一點(diǎn)畫水平線和豎直線作為坐標(biāo)系的x軸和y軸，豎直線是用

來確定的。(3)某同學(xué)建立的直角坐標(biāo)系如圖所示，若他在安裝實(shí)驗(yàn)裝置和其余操作時(shí)只有一處失誤，即是

?！緫?yīng)用規(guī)律，反思改進(jìn)】將小球放置在斜槽末端，小球能保持靜止重垂線坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該是小球在槽口時(shí)球心在白紙上的水平投影點(diǎn)練習(xí)1、兩個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)：(1)甲同學(xué)采用如圖所示的裝置，用小錘擊打彈性金屬片，使A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍然同時(shí)落地，則說明_

。【應(yīng)用規(guī)律，反思改進(jìn)】平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)(2)乙同學(xué)采用如圖所示的裝置。兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端可視為與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使小鐵球P、Q同時(shí)以相同的初速度v0分別從軌道M、N的末端射出。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_________________________。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，則說明___________________________________________________。【應(yīng)用規(guī)律，反思改進(jìn)】小鐵球P擊中小鐵球Q平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)練習(xí)2、在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，(1)如圖所示，橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的______。A.球心

B.球的上端

C.球的下端（2）在此實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_____。A.斜槽軌道必須光滑B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些C.用平滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來D.y軸的方向由重垂線確定【應(yīng)用規(guī)律，反思改進(jìn)】B

BD

(3)圖2是利用圖1裝置拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，由照片可判斷實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是_______。A.釋放小球時(shí)初速度不為0B.釋放小球的初始位置不同C.斜槽末端切線不水平(4)圖3是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其中正確的是______?！緫?yīng)用規(guī)律，反思改進(jìn)】C

B

圖1圖2課堂小結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：初速度沿水平方向，只受重力作用實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作及注意事項(xiàng)數(shù)據(jù)處理：水平方向—?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng)；豎直方向—自由落體運(yùn)動(dòng)。課外拓展試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)測(cè)量彈射器彈丸出射初速度的實(shí)驗(yàn)方法。提供的實(shí)驗(yàn)器材有：彈射器(含彈丸)、鐵架臺(tái)(帶有夾具)、米尺。(1)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量是(在示意圖中用字母標(biāo)出)。(2)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是：_____________________________。(3)計(jì)算初速度