5.3实验：探究平抛运动的特点-ppt课件（含视频）-（2019）新人教版高中物理高一下学期必修第二册.rar

第五章 抛体运动第 3 节探究平抛运动的特点2 2 Outline大纲平抛运动的定义设计实验方案数据收集处理其他实验方案例题精析3 速度与激情7中主角多米尼克驾驶一辆红色跑车与大反派展开终极一战。危险关头，多米尼克驾车在高空穿越三座迪拜的摩天大厦，这一惊险飞车场面令人瞠目结舌。其中包含着怎样的物理知识呢？问 题 探 究4 4 思考思考思考思考抛出的篮球飞出的赛车投出的铅球腾空的男生下列物体的运动有什么样的共同点呢？5 探究1 思考小球的运动特点 在水平桌面上放一个小球，给小球一个水平初速度v0，忽略空气阻力，小球将做怎样的运动？其运动轨迹如何？对于小球所做的曲线运动，我们应该如何进行研究？知 能 升 级6 必备知识1 平抛运动的条件物体具有水平方向的初速度。运动过程中只受重力作用。必 备 知 识1 12 27 【例1】 如图所示是用频闪照相方法记录做平抛运动的小球，每隔相等的时间的位置图。当小球在不同位置时（） A. 加速度相同 B. 加速度不同 C. 速度大小相等 D. 速度方向相同A【解析】小球做平抛运动，只受重力，所以加速度均为重力加速度g，故A正确；由于小球的运动轨迹是曲线，所以速度方向不同，而且速度大小越来越大，故选A。8 对于平抛运动这种曲线运动，我们可以结合运动的合成与分解进行研究。如果我们将平抛运动分解到水平方向和竖直方向，大家猜测一下这两个分运动是怎样的呢？如何设计实验进行探究？探究2 如何确定研究平抛运动的思路？知 能 升 级对比实验法对比实验法9 必备知识2 平抛运动的分运动平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。必 备 知 识1 1平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。2 210 【例2】为了探究平抛运动规律，老师做了如下两个演示实验： （1）为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图甲所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法正确的有：_；A若两球的质量不同，则两球落到地面所用的时间不同B只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论C应改变小球离地的高度和小锤击打的力度多次实验D本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动（2）如图乙所示，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平地面相切。两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出，观察到P落地时与Q相遇。只改变弧形轨道M的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象。这说明： 。C平抛运动在水平方向做匀速直线运动11 【解析】(1) AA球水平抛出，B球做自由下落，这两种运动下落时间只跟下落高度有关，与质量无关，两球下落高度相同，下落时间相同，故A错误；B只做一次实验具有偶然性，不能得到实验结论，故B错误；C为了避免偶然误差，应改变小球离地的高度和小锤击打的力度多次实验，故C正确；D这个实验中两球同时下落同时落地，本实验只能说明A球在竖直方向做自由落体运动，故D错误。故选C。(2)两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度v0同时从轨道M、N的末端射出，Q在光滑水平面上做匀速直线运动，观察到P落地时与Q相遇，说明做平抛运动的P在相同时间内水平移动的位移与Q相同，只改变弧形轨道M的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。12 如果通过频闪照相的方式得出了平抛运动的轨迹，能否从中直接研究平抛运动的规律呢？我们又该如何分析和处理数据呢？你猜想这些数据会具有怎样的特点？探究3 如何根据轨迹研究平抛运动？知 能 升 级轨迹研究法轨迹研究法13 yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD从O点抛出之后，经过时间 T、2T、3T、4T 依次到达A、B、C、D四点，测量可知：水平方向，x1=x2=x3=x4.竖直方向，h=2h=aT2.14 水平方向做匀速直线运动竖直方向做自由落体运动15 【例3】某同学采用频闪照相法拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L=2.5cm，重力加速度取g=10m/s2。则该小球做平抛运动的初速度大小为_。【解析】平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；已知L=2.5cm=0.025m在竖直方向由h=L=gT2可得T=0.05s水平方向匀速直线运动由x=2L=v0t可得v0=1m/s16 关键能力 平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的分运动运动独立性运动独立性关 键 能 力17 【例4】在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C，以A为坐标原点，建立坐标系，如图所示。则小球平抛初速度大小为_m/s；小球做平抛运动的初始位置坐标为_m、_m。（取g=10m/s2）【解析】竖直方向y=0.1m=gT2 解得T=0.1sB点的竖直速度为vy=yBC/2T=2m/s，说明从初始位置到B点的时间为tOB=vy/g=0.2s，可知O、B两点之间的距离为xOB=v0tOB=0.2m，yOB=vytOB/2=0.2m，因此小球做平抛运动的初始位置坐标为（-0.1m，-0.05m）10.05-0.1水平方向xAB=xBC=0.1m=v0t 解得v0=1m/s18 让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与木板平行。钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹，多次实验，就能得到钢球做平抛运动的轨迹。其他实验方案 斜槽小球白纸 木板铅垂线19 让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，先目测小球的运动轨迹，然后将铅笔靠近坐标纸。若小球刚好从笔尖下经过，则在坐标纸上描下一个点迹，多次实验，用平滑的曲线连接各点，就能得到钢球做平抛运动的轨迹。其他实验方案 20 倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，加上一个很细的喷嘴, 水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。其他实验方案 oxy21 用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹。物体 A 在做平抛运动，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。在它运动的平面内安放着超声红外接收装置 B。B盒通过测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此确定物体 A 的位置。其他实验方案 22 【例5】在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标（x0，y0）。C下列说法正确的是_。 A实验所用斜槽应尽量光滑 B画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来 C求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0= 。在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是 。确保多次运动的轨迹相同23 思维导图24 谢谢谢谢聆聆听听