2019人教版 物理必修二 5.3 实验:探究平抛运动的规律 课件(共25张PPT)

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2019人教版 物理必修二 5.3 实验:探究平抛运动的规律 课件(共25张PPT)

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(共25张PPT)
第五章 抛体运动
3.实验:探究平抛运动的特点
导入新课
投弹训练
轰炸机以v1=60m/s的速度,在距海面h=45m高处水平飞行,尾追一艘正以v2=10m/s的速度逃逸的敌船,采用老式炸弹轰炸敌船,不计空气阻力。若你是飞机驾驶员,如何投弹才能击中逃逸的敌船?
导入新课
飞机投弹如何才能准确击中目标呢
炮弹做什么运动?
如何得到其运动轨?
抛体运动
频闪照相
1. 什么是平抛运动?
交流讨论
初速度是沿水平方向的抛体运动
2.如何获得平抛运动?如何记录平抛运动的轨迹?
初速度沿水平方向;
频闪照相法、水柱法、磁粉板留迹法等
【创设情景,提出问题】
1. 什么是平抛运动?
交流讨论
初速度是沿水平方向的抛体运动
2.如何获得平抛运动?如何记录平抛运动的轨迹?
初速度沿水平方向;
频闪照相法、水柱法、磁粉板留迹法等
【创设情景,提出问题】
3.平抛运动在水平方向受什么力?水平方向的速度有什么变化?
水平方向不受力,水平方向的速度不改变
4.竖直方向受什么力?竖直方向的速度有什么变化?
竖直方向只受重力作用,竖直方向的速度逐渐增大
【创设情景,提出问题】
1.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力作用的运动。
2.平抛运动:初速度沿水平方向,只受重力的运动。
3.平抛运动的轨迹:轨迹为曲线,把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动,分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
【创设情景,提出问题】
梳理深化
1.如何可以使初速度沿水平方向?
保持斜槽末端的切线水平
2.如何记录物体运动的轨迹?
【制订方案,设计实验】
交流讨论
数码相机或者手机连拍功能,拍下多张小球平抛过程中的照片
3.主要的实验步骤有哪些?
实验步骤
【制订方案,设计实验】
(1)如图安装实验器材,保持斜槽末端的切线水平,相机镜头尽量垂直于斜槽所在的平面且取景保持水平。
(2)先打开相机的连拍功能,再把钢球从斜槽顶端释放。
梳理深化
【制订方案,设计实验】
(3)将相机中的照片导入电脑,选定小球在斜槽末端以及按时间排序以后的照片,用A4纸打印出来。
(4)将所有照片摞放在一起,对正。用针在第一张小球的球心处穿透所有纸张,拿掉第一张。
(5)重复第(4)步操作。
(6)将最后一张纸上的针孔,用平滑的曲线连起来。
1.操作过程中有哪些注意事项?
斜槽末端、相机镜头、先打开相机,再释放钢球
2.对得到的图片如何处理?需要测量哪些物理量?
【分组实验,采集数据】
交流讨论
沿“水平方向”和“竖直方向”建立坐标轴,测量水平方向相邻两点之间的距离x1 、 x2 、x3、x4 …; 测量竖直方向相邻两点之间的距离y1 、 y2 、y3、y4 …
1.注意事项
(1)斜槽末端的切线水平。
(2)相机镜头取景保持水平。
(3)先打开相机,再释放钢球。
2.建立坐标轴,测量相邻点之间水平距离、竖直距离。
【分组实验,采集数据】
梳理深化
水平距离:
竖直距离:
【分组实验,采集数据】
梳理深化
x1 x2 x3 x4 x5 x6
y1 y2 y3 y4 y5 y6
1.数码相机连拍照片的时间间隔是否相等?如果相等对我们所研究的问题有什么帮助?
相等,照片上相邻点之间的时间间隔也相等
2.水平方向相邻点之间的距离有什么规律?得出什么结论?
【分析论证、得出结论】
交流讨论
3.竖直方向相邻点之间的距离有什么规律?得出什么结论?
相等,水平方向做匀速直线运动
△y=gt2,竖直方向做自由落体运动
1.水平方向:
结论:水平方向匀速运动
2.竖直方向:
【分析论证、得出结论】
结论:竖直方向初速度为零的匀加速直线运动,即:自由落体运动。
梳理深化
x1=x2=x3=x4 =…
y1:y2:y3:y4 …=1:3:5:7…
【制订方案,设计实验】
例1.关于抛体运动,下列说法正确的是 (  )
A.将物体以某一初速度抛出后的运动
B.将物体以某一初速度抛出,只在重力作用下的运动
C.将物体以某一初速度抛出,满足合外力为零的条件下的运动
D.将物体以某一初速度抛出,满足除重力外其他力的合力为零的条件下的运动
【应用规律,反思改进】
B
例2.在“探究平抛运动的特点”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坐标系的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,若他在安装实验装置和其余
操作时只有一处失误,即是 。
【应用规律,反思改进】
将小球放置在斜槽末端,小球能保持静止
重垂线
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
练习1、两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)甲同学采用如图所示的装置,用小锤击打
弹性金属片,使A球沿水平方向弹出,同时B
球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,则说明_ 。
【应用规律,反思改进】
平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 
(2)乙同学采用如图所示的装置。两个相同的弧形轨道
M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可
视为与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁
铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保
证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使小铁球P、Q同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是
_________________________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上
述实验,仍能观察到相同的现象,则说明
___________________________________________________。
【应用规律,反思改进】
小铁球P击中小铁球Q 
平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
练习2、在“探究平抛运动的特点”实验中,
(1)如图所示,横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______。
A.球心   B.球的上端    C.球的下端
(2)在此实验中,下列说法正确的是_____。
A.斜槽轨道必须光滑
B.记录的点应适当多一些
C.用平滑曲线把所有的点连接起来
D.y轴的方向由重垂线确定
【应用规律,反思改进】
B 
BD 
(3)图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作错误的是_______。
A.释放小球时初速度不为0
B.释放小球的初始位置不同
C.斜槽末端切线不水平
(4)图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是______。
【应用规律,反思改进】
C 
B 
图1 图2
课堂小结
平抛运动
特点:初速度沿水平方向,只受重力作用
实验探究
实验设计、操作及注意事项
数据处理:水平方向—匀速直线运动;
竖直方向—自由落体运动。
课外拓展
试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法。提供的实验器材有:弹射器(含弹丸)、铁架台(带有夹具)、米尺。
(1)实验中需要测量的量是(在示意图中用字母标出) 。
(2)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是:_____________________________。
(3)计算初速度的公式为:___________(重力加速度为g)。
课外拓展
【解析】(1)如图所示,实验中需测量
弹丸射出的水平射程x和弹射器与水
平地面高度差y。
(2)在弹射器高度不变的情况下多次实验,取x1,x2,…,xn
的平均值作为实验数据。
(3)弹丸的初速度为:

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