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(共33张PPT)
实验：探究
平抛运动的特点
1.知道什么样的运动是抛体运动.
2.知道平抛运动的特点，会用运动分解的方法分析两个分运动.
3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运
动的轨迹.
1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力 的
情况下，物体只受 作用的运动.
2.平抛运动：初速度沿 方向的抛体运动.
3.平抛运动的特点：
（1）初速度沿 方向；
（2）只受 作用.
可以忽略
重力
水平
水平
重力
4.平抛运动的分解：
可以尝试将平抛运动分解为 的分运动和 的分运动．
5.阅读教材，主动了解两种探究平抛运动特点的实验方案，
能说明其各自主要的实验步骤，并能总结出两种实验方案
的区别。
水平方向
竖直方向
一、抛体运动和平抛运动
演示1：观察斜向上抛出的粉笔
的运动轨迹
v0
演示2：观察水平桌面上的小球
被碰后，以一定的水平初速度
离开桌面后所做的运动轨迹
v0
在空气阻力可以忽略的情况下，粉笔和小球的运动都属于 抛体运动 。
思考1：做抛体运动的物体在运动过程中受什么力作用？
忽略空气阻力，只受重力的作用。
思考2：为什么物体的轨迹是曲线？
物体的初速度与重力不在一直线上。
思考3：你能总结抛体运动的定义吗？
物体以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况
下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。
一、抛体运动和平抛运动
理想化处理
平抛运动
① 定义：沿水平方向的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略
的情况下，物体只受重力作用，这时的运动叫平抛运动。
② 条件：初速度水平、只受重力作用。
一、抛体运动和平抛运动
1.实验思路
（1）基本思路
根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的
直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点.
（2）平抛运动的分解
可以尝试将平抛运动分解为 的分运动和___________的
分运动.
二、实验：探究平抛运动的特点
水平方向
竖直方向
2.进行实验
方案一：频闪照相（或录制视频）的方法
x
y
O
x1
x2
x3
x4
y1
y2
y3
y4
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
方案二：对比分析法
如何证明竖直方向是自由落体运动？
提示：
如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A 球沿
水平方向抛出，同时 B 球被松开，自由下落。
A、B两球同时开始运动。观察两球哪个先落地。
改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验。
实验时，也可以用耳朵“听”来判断两球落地时刻的先后。
探究平抛运动竖直方向的运动特点时需要注意什么？
提示：
① 用小锤水平击打在弹性金属片中央位置，
确保 A 球能够沿水平方向飞出；
② 调节好平抛运动演示器，确保用小锤击打
弹性金属片的同时 B 球被松开，自由下落；
③ A、B 两小球选择体积小、质量大，大小、
材料、质量完全相同的小球；
④ 确保 A、B 两球运动前高度相同，且落到同一水平面上。


探究平抛运动竖直方向运动特点时，A、B 两球哪个先落地？说明什么？
提示：
观察发现，A、B 两球同时落地。
改变小球距地面的高度和打击的力度，
重复实验时，两球在空中的运动时间
和 A 球的水平初速度大小发生改变，
但 A、B 两球总是同时落地。
说明：
A 球在竖直方向的运动与 B 球完全相同，
平抛运动在竖直方向的运动为自由落体运动。
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
方案二：对比分析法
如何证明水平方向是匀速直线运动？
提示：在如图所示的装置中，斜槽 M 末端水平。
钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。
在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N，钢球飞出后，
落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。
钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。
上下调节挡板 N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。

探究平抛运动水平方向的运动特点时需要注意什么？
提示：
① 调节铁架台，通过观察铅垂线，使铁架台底座
水平，从而使挡板 N 水平，背板在竖直面内；
② 斜槽的末端必须调节水平；
③ 钢球必须从同一位置滚下；
④ 钢球应选比较小的，使记录的位置尽量准确。

根据步骤 1 得出的平抛运动在竖直方向分运动的规律，设法确定
“相等的进间间隔”。再看相等的时间内水平分运动的位移，
进而确定水平分运动的规律。
得到钢球做平抛运动的轨迹后，如何选取坐标原点和坐标轴？
提示：
一般以小球出槽口时球心在白纸上的投影点为坐标原点，
以水平方向为 x 轴，以竖直方向为 y 轴。
如图曲线 OP 是钢球做平抛运动的轨迹，如何由竖直方向的
分运动确定“相等的时间间隔”？
提示：竖直分运动为自由落体运动，以起点开始，
相邻相等时间间隔的位移之比为 1∶3∶5∶9∶…，
在 y 轴上从 O 点起，据此量出各段位移，即可确定“相等的时间间隔”。
3.数据分析（方案二）
在竖直方向由原点（抛出点）开始连续
截取连续四段位移 OE、OF、OG、OH
分别为 h、4h、9h、16h 。
在轨迹曲线上找到相对应的位置，并在
水平方向上标出对应的点，并测量四段
位移 AB、BC、CD、DE的长度，并判
断它们是否相等。
在误差允许范围内,四段位移近似相等
四段位移所用时间
相等
在水平方向相等时间
内的位移是相等
平抛运动在水平方向的
分运动是匀速直线运动
平抛运动可分解为
水平方向的匀速直线运动
和竖直方向的自由落体运动
平抛运动的特点
4.误差分析（方案二）
（1）A、B 两球由于不完全相同，因而在空中所受阻力不同，产生误差。
（2）探究平抛运动竖直方向的运动特点时，用小锤击打弹性金属片时，
A 球不能完全水平飞出，B 球不能立即被松开、同时下落，产生误差。
（3）安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动，
产生误差。
（4）建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标
不准确，产生误差。
（5）小球每次自由滚下时起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差。
（6）确定小球运动的位置时不准确，会导致误差。
（7）量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差。
5.实验注意事项（方案二）
(1) 保证斜槽末端的切线必须水平。
(2) 木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面，并使小球的运动靠近
木板但不接触。
(3) 坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处。
O
O′
5.实验注意事项（方案二）
(4) 小球应在同一位置无初速自由释放；释放的高度要适当，使小球
以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间
分布，从而减小测量误差
(5) 实验过程中木板不能动
(6)要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使
结果的误差较小。
6.实验创新
（1）先研究水平方向的运动，再研究竖直方向的运动
可用图 a 装置，研究水平方向的运动。
在如图 a 所示的装置中，两个相同的弧形轨道 M、
N 分别用于发射小铁球 P、Q 。两轨道上端分别装
有磁铁 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。
将小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两小铁球能
以相同的初速度 v0 同时分别从轨道 M、N 的下端射出。
观察两小铁球是否同时到达 E 处，发生碰撞。
增加或者减小轨道M的高度，再进行实验，观察两小铁球是否发生碰撞。
6.实验创新
（1）先研究水平方向的运动，再研究竖直方向的运动
再描绘出平抛运动的轨迹，
以水平方向为 x 轴，竖直方向为 y 轴，
从起点的位置开始，
水平方向上相等的位移对应的时间间隔相等，
以此确定出相等的时间间隔，
测出从起点开始连续相等的时间间隔内的竖直方向的位移，
即可研究竖直方向的运动。
6.实验创新
（2）用喷水法描绘物体做平抛运动的轨迹
如图 b 所示，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，
且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴。
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，
可在装置一侧竖直放置一玻璃板，
将平抛运动的轨迹描在玻璃板上。
o
6.实验创新
（3）用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹
一种设计原理如图 c 所示。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 盒装有 B1、B2 两个超声—红外接收器，
并与计算机相连。
B1、B2 各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，
并由此算出它们各自与物体 A 的距离。
从图 c 可以看出，在这两个距离确定之后，
由于 B1、B2 两处的距离是已知的，
所以物体 A 的位置也就确定了。
计算机可以即时给出 A 的坐标，如图 d 所示。
某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验.
（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是_____.
A.小球做平抛运动时应与木板摩擦，
以便画出运动轨迹
B.本实验不需要用天平测出小球的质量，
也不需要配备铅垂线
C.为了保证小球沿水平方向飞出，
应将斜槽轨道的末端调成水平
D.以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
CD
（2）在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，
但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力______（ 选填“会”或“不会” ）
使实验的误差增大.
不会
如图是实验室内研究平抛运动的装置.
该实验中，让小球多次从斜槽上由静止滚下，在白纸上依次记下
小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，
从图中明显看出甲的实验错误是________________，
乙的实验错误是______________________________.
斜槽末端不水平
每次由静止释放小球的位置不同
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）甲同学采用如图甲所示的装置，击打金属片把 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 A 球
被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明____________________.
平抛运动在竖直方向上
是自由落体运动
（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形光滑轨道
M、N，N 的末端与光滑的水平板相切，两小铁球 P、Q 能以相同
的初速度同时分别从轨道下端水平射出.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，这说明__________________.
P 球落地时刚好和 Q 球相遇
平抛运动在水平方向上
是匀速直线运动
用频闪照相法探究平抛运动的特点，如图所示，
记录了物体在不同时刻的位置，已知频闪周期
一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直
运动，观察图片可知：
（1）物体在水平方向上做____________运动，
在竖直方向上做_______________运动，并说明理由.
（2）图中 a 点_____（选填“是”或“不是”）抛出点，请说明理由.
匀速直线
匀加速直线
不是
1、平抛运动
将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，
且只在重力作用下所做的运动。
2、平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，
水平方向速度的大小不影响平抛运动在竖直方向上的运动；
3、平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，
竖直方向的速度大小不影响平抛运动在水平方向上的运动。

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