5.3++實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（課件）【知識(shí)精講精研】高一物理同步講練課堂（人教版2019必修第二冊(cè)）

主講老師：陳慶威第五章：第3節(jié)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)高中物理必修第二冊(cè)課件目錄CONTENT高中物理必修第二冊(cè)課件傳感器法頻閃照相法描軌跡法噴水法觀察與思考01.高中物理必修第二冊(cè)課件

以一定的速度投擲出的籃球和標(biāo)槍?zhuān)鼈兊倪\(yùn)動(dòng)有沒(méi)有共同點(diǎn)呢？在空氣阻力可以忽略的情況下，它們的受力特點(diǎn)一樣嗎？拋體運(yùn)動(dòng)02.高中物理必修第二冊(cè)課件

以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，這時(shí)的運(yùn)動(dòng)叫作拋體運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)03.高中物理必修第二冊(cè)課件

平拋運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)呢？我們?cè)撛鯓釉O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究呢？如果初速度是沿水平方向的，這樣的拋體運(yùn)動(dòng)就叫作平拋運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題與思考04.高中物理必修第二冊(cè)課件思考：平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，比較復(fù)雜。如果我們能把這個(gè)復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的、我們比較熟悉的直線運(yùn)動(dòng)，或許就能找到平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。如果這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)研究清楚了，平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律自然就清楚了。思路：沿豎直方向和水平方向分解。具體有哪些實(shí)驗(yàn)方案呢？方案一：頻閃照相法第一部分高中物理必修第二冊(cè)課件實(shí)驗(yàn)原理01.

用頻閃照相法可記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。由于相鄰兩幀照片間的時(shí)間間隔相等，只要測(cè)出相鄰兩幀照片中小鋼球運(yùn)動(dòng)的水平距離及豎直距離，就可以判斷平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。問(wèn)題與思考02.高中物理必修第二冊(cè)課件1.根據(jù)圖片猜想，小球在水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)?2.應(yīng)以哪個(gè)位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系來(lái)研究小球的水平位移和豎直位移?3.若頻閃周期為T(mén)，怎樣通過(guò)作圖得到T，2T，3T,…時(shí)間內(nèi)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移?4.需要測(cè)量并記錄哪些數(shù)據(jù)?怎樣用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪?高中物理必修第二冊(cè)課件數(shù)據(jù)分析03.x4x3x2x1h5h3h7h在水平起拋點(diǎn)以球心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，由原點(diǎn)開(kāi)始，在豎直方向連續(xù)四段位移分別為h1、h2、h3、h4。并在水平方向上標(biāo)出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并測(cè)量四段位移x1、x2、x3、x4的長(zhǎng)度。結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi),位移關(guān)系分別為h1：h2：h3：h4=1:3:5:7，x1=x2=x3=x4高中物理必修第二冊(cè)課件規(guī)律總結(jié)04.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)視頻105.高中物理必修第二冊(cè)課件方案二：描軌跡法第二部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程01.高中物理必修第二冊(cè)課件步驟1：探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.用小錘敲擊彈性金屬片，小球A沿水平方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)小球B被釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，觀察兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡，比較它們落地時(shí)間的先后；2.改變敲擊彈性金屬片的力度，從而改變A球的水平初速度．判斷并觀察比較兩球落地的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)軌跡；實(shí)驗(yàn)過(guò)程02.高中物理必修第二冊(cè)課件步驟1：探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)3.觀察結(jié)果：可以觀察到兩個(gè)小球同時(shí)落地．改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，兩個(gè)小球仍同時(shí)落地；4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)也可以通過(guò)聽(tīng)兩個(gè)小球落地聲音來(lái)判斷兩個(gè)小球是否同時(shí)落地，若兩個(gè)小球落地時(shí)只有一個(gè)聲音，表明兩個(gè)小球同時(shí)落地。

實(shí)驗(yàn)視頻2——建議讓學(xué)生做一做03.高中物理必修第二冊(cè)課件實(shí)驗(yàn)過(guò)程04.高中物理必修第二冊(cè)課件鉛垂線步驟2：探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)器材：平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器、小鋼球、刻度尺、白紙、復(fù)寫(xiě)紙、2塊三角板、鉛筆等實(shí)驗(yàn)操作05.高中物理必修第二冊(cè)課件1.按照如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置．2.將一張白紙和復(fù)寫(xiě)紙固定在裝置的背板上．3.調(diào)節(jié)斜槽M末端水平．4.讓鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)．鋼球落到傾斜的擋板上后，就會(huì)擠壓復(fù)寫(xiě)紙，在白紙上留下印跡．5.上下調(diào)節(jié)擋板N，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)的多個(gè)位置．6.用平滑曲線把這些印跡連接起來(lái)，就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．?dāng)?shù)據(jù)處理06.高中物理必修第二冊(cè)課件

取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫(huà)出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來(lái)即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。在豎直方向由原點(diǎn)（拋出點(diǎn)）開(kāi)始連續(xù)截取四段位移OE、OF、OG、OH分別為h、4h、9h、16h。在軌跡曲線上找到相對(duì)應(yīng)的位置，并在水平方向上標(biāo)出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并測(cè)量四段位移OA、AB、BC、CD的長(zhǎng)度。結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi),四段位移近似相等，即AB=BC=CD=DE實(shí)驗(yàn)規(guī)律07.高中物理必修第二冊(cè)課件X4X3X2X1yh5h3h7hxO

在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上，豎直位移為h、3h、5h……，它們對(duì)應(yīng)的四段水平位移相等。說(shuō)明：平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。判斷軌跡是否為拋物線08.高中物理必修第二冊(cè)課件2.圖像法:建立y-x2坐標(biāo)系,根據(jù)所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x坐標(biāo)值計(jì)算出對(duì)應(yīng)的x2值,在坐標(biāo)系中描點(diǎn),連接各點(diǎn)看是否在一條直線上,若大致在一條直線上,則說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線。1.代數(shù)計(jì)算法:將各點(diǎn)(如M2點(diǎn))的坐標(biāo)(x,y)代入y=ax2求出常數(shù)a,看計(jì)算得到的a值在誤差允許的范圍內(nèi)是否是一個(gè)常數(shù)。計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的速度09.高中物理必修第二冊(cè)課件記住原點(diǎn)xyxyO沒(méi)記住原點(diǎn)xyx1x2y1y2誤差分析10.高中物理必修第二冊(cè)課件安裝斜槽時(shí),其末端切線不水平,導(dǎo)致小球離開(kāi)斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng)。建立坐標(biāo)系時(shí),坐標(biāo)原點(diǎn)的位置確定不準(zhǔn)確,導(dǎo)致軌跡上各點(diǎn)的坐標(biāo)不準(zhǔn)確。小球每次自由滾下時(shí)起始位置不完全相同,導(dǎo)致軌跡出現(xiàn)誤差。確定小球運(yùn)動(dòng)的位置時(shí)不準(zhǔn)確,會(huì)導(dǎo)致誤差。量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確,會(huì)導(dǎo)致誤差。注意事項(xiàng)11.高中物理必修第二冊(cè)課件實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平。方木板必須處于豎直平面內(nèi)。小球每次必須從斜槽上同一位置滾下。坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)。小球開(kāi)始滾下的位置高度要適中,一般以使小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速度。高中物理必修第二冊(cè)課件實(shí)驗(yàn)視頻3——建議讓學(xué)生做一做12.高中物理必修第二冊(cè)課件例題1例題精選13.圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線___________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋___________?！緟⒖即鸢浮克?/p>

初速度相同

高中物理必修第二冊(cè)課件例題1例題精選14.（2）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)__________m/s。（g取9.8m/s2）（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)__________m/s，B點(diǎn)的豎直分速度為_(kāi)__________m/s。（g取10m/s2）【參考答案】1.6

1.5

2高中物理必修第二冊(cè)課件例題2例題精選15.用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上，鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。高中物理必修第二冊(cè)課件例題2例題精選16.（1）關(guān)于“研究物體平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．安裝斜槽時(shí)其末端切線應(yīng)水平B．鋼球與斜槽之間有摩擦?xí)龃髮?shí)驗(yàn)誤差C．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)D．鋼球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開(kāi)始釋放（2）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的軌跡如圖乙所示，已知每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為0.45cm，重力加速度g=10m/s2。則鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為

m/s（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。0.45方案三：傳感器法第三部分實(shí)驗(yàn)原理01.高中物理必修第二冊(cè)課件用傳感器和計(jì)算機(jī)可以方便地描出做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡。設(shè)計(jì)原理如圖所示。(請(qǐng)參考課本P12——拓展學(xué)習(xí)）高中物理必修第二冊(cè)課件實(shí)驗(yàn)視頻4——建議讓學(xué)生做一做03.方案四：噴水法第四部分實(shí)驗(yàn)概述01.高中物理必修第二冊(cè)課件oxy水平噴出的細(xì)水柱即為平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，倒置的飲料瓶?jī)?nèi)裝有水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開(kāi)口的細(xì)管，其中一根彎成水平，加上一個(gè)很細(xì)的噴嘴。高中物理必修第二冊(cè)課件例題3例題精選02.2023年夏天，異常炎熱，這注定水槍玩具銷(xiāo)售火爆，不僅兒童玩水，甚至成人也開(kāi)始玩。有一種電動(dòng)水槍?zhuān)腥N模式，一種是散射，一種是直線連續(xù)噴射，還有一種是脈沖式發(fā)射。某同學(xué)想測(cè)定后兩種模式水槍的發(fā)射速度。他進(jìn)行了如下操作（取g=10m/s2）：高中物理必修第二冊(cè)課件例題3例題精選03.（1）將電動(dòng)水槍水平固定在鐵架臺(tái)上，采用直線連續(xù)噴水模式，按壓扳機(jī)后細(xì)水柱沿直線噴出，在空中劃出一條曲線。在鐵架臺(tái)后面平行于水槍豎直固定一塊坐標(biāo)板，使O點(diǎn)處于槍口位置，x軸與槍口在同一水平線上，水槍噴水后用手機(jī)拍照，得到如圖乙所示的軌跡。根據(jù)圖中軌跡可得初速度v