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3.实验：探究平抛运动的特点
第五章 抛体运动
导入新课
☆观看: 2019中国女排世界杯11连胜新闻视频
☆思考:
1、比赛中，排球被抛出或者击打后做的是什么运动？
2、复杂的抛体运动如何来研究？
合成与分解、牛顿运动定律
曲线运动、抛体运动
☆演示小实验：
广口瓶中装水，橡胶塞上插一直一弯两根玻璃管，倒置过来，如图所示，观察弯管流出的水柱形状。
☆思考：
1、水柱的形状像什么几何图线？
2、水柱在空中的受力情况如何？
3、水柱喷出的初速度方向如何？
创设情景，提出问题
抛物线
重力
水平
平抛运动
☆讨论交流
1、平抛运动和直线运动的显著区别是什么？
2、如何来研究曲线运动的特点？
3、要通过实验研究平抛运动的特点，我们需要记录什么？
4、通过描绘的运动轨迹数据，分析研究哪些问题？
创设情景，提出问题
轨迹不同
利用分解的方法
运动物体的位置随时间变化的信息（轨迹）
水平方向的运动特点、竖直方向的运动特点
制订方案，设计实验
方案一：用描迹法画出小球平抛运动的轨迹
实验器材：斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
方案一：用描迹法画出小球平抛运动的轨迹
实验步骤：
1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平
2、调整木板:用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板
制订方案，设计实验
方案一：用描迹法画出小球平抛运动的轨迹
3、确定坐标轴:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点（不是槽口端点）,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴，用三角板画出水平方向的x轴
4、确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角
制订方案，设计实验
方案一：用描迹法画出小球平抛运动的轨迹
5、描绘运动轨迹:上下移动接球挡板，当球撞击接球挡板时就会在坐标纸上印下相应的黑点，就记下了小球球心所对应的位置。用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点,然后将这些点用平滑曲线描绘出来.
制订方案，设计实验
方案二：用频闪照相法描绘小球平抛运动的轨迹
实验器材：斜槽、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、频闪相机、铅笔等。
实验步骤：
1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,
在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平;
2、调整木板:用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板;
制订方案，设计实验
方案二：用频闪照相法描绘小球平抛运动的轨迹
3、调整频闪相机的位置正对木板拍照。当小球在斜槽上释放时，启动频闪相机拍照，即可得到小球下落过程中的频闪照片（运动轨迹）。
制订方案，设计实验
方案三：用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹
实验步骤：可参照教材P12 “拓展学习”部分
用传感器研究平抛运动的原理图
用传感器研究平抛运动的装置
计算机描绘的平抛运动的轨迹
制订方案，设计实验
以某次平抛运动的频闪照片进行数据分析：
1、在相等的时间间隔内，取五个比较清晰的位置，分别标记为A、B、C、D、E，然后分别做出在x轴和y轴上的坐标位置，如图所示。
分组实验，采集数据
以某次平抛运动的频闪照片进行数据分析：
2、把水平方向对应的五个坐标值读出来记录到下面的表格中，并作出相应的数据处理。
分组实验，采集数据
以某次平抛运动的频闪照片进行数据分析：
3、把竖直方向对应的五个坐标值读出来记录到下面的表格中，并作出相应的数据处理，并求出加速度a的值。
分组实验，采集数据
通过对以上的数据分析论证，得到以下结论：
1、相等时间间隔内，水平方向相邻的坐标差相等，说明是匀速直线运动；
2、相等时间间隔内，竖直方向连续相邻的坐标差的差是一个定值，说明是匀加速直线运动；且计算出加速度a约等于9.8m/s2，初速度为零，可以判断出竖直方向是自由落体运动。
分析论证，得出结论
例1、如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后 （ ）
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
1、规律应用
应用规律，反思改进
C
应用规律，反思改进
例2、在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A.让小球多次从______位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．
B.按图安装好器材，注意__________________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．
C.取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．
完成上述步骤，正确的实验顺序是________．
同一
保持斜槽末端水平
BAC
思考：本实验中可以减小误差的措施有哪些？
2、反思改进
应用规律，反思改进
1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；
2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下， 在斜槽上释放小球的高度应适当；
3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。
4、计算小球的速度要在平抛轨迹上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可以减小相对误差。
课堂小结
探究平抛运动的特点
创设情境，提出问题
制订方案，设计实验
分组实验，采集数据
分析论证，得出结论
规律应用，反思改进
(1)平抛运动的研究方法
(2)描绘平抛轨迹的方法
(3)对两个方向上的数据如何处理
三个方案：如何记录轨迹？
（1）描迹法
（2）频闪法
（3）传感器多媒体
(1)分别记录下各个位置的横纵坐标
(2)对坐标差进行相应的处理
水平方向匀速直线运动
竖直方向自由落体运动
(1)例题解析
(2)实验误差的改进措施
感谢观看，你今天收获了什么？

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