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3实验：探究平抛运动的特点
第五章
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
如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动
下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。
什么是抛体运动
1，实验目的：
(1)描绘平抛物体的运动轨迹
(2)探究平抛运动的特点。
1、实验思路
按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，把平抛运动看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。
二、探究平抛运动的特点
如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。
轨迹为一条抛物线
水平方向为匀速直线运动
竖直方向为自由落体运动
2、提出猜想：
(1)实验中如何获取一个平抛运动？
(2)如何记录平抛运动的轨迹。
目标一：(1)描绘出平抛物体的运动轨迹,并验证其曲线为抛物线；
思考：
平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点
如何记录平抛运动的轨迹？
方案一：用频闪照相的方法
利用相机的短时间内连续的曝光,记录物体在不同时刻的位置。
透明塑料板
A
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
方案二：径迹法
方案三：描迹法
仪器组成:
斜槽、小球、背板、白纸（可先画上坐标格）、小磁铁（图钉）、水平仪、铅垂线、直尺、三角板、铅笔，复写纸等。
平抛运动演示仪
五、实验步骤
1、安装调整斜槽：调整斜槽轨道末端水平，用图钉把白纸钉在竖直板上
2、调整底座：用水平仪调整底座到水平、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。
3、确定坐标原点O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。
保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下
4、描绘运动轨迹：移动挡板记录小球的多个位置
若小球能静止在水平轨道处，则表
明水平已调好。
五、注意事项有：
1.斜槽末端的切线必须水平。
2.背板必须竖直放置，并使小球的运动靠近图板但不接触。
3.坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。
4.每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。
如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？
讨论：
目标二：探究平抛运动水平方向和竖直方向的分运动特点。
(1)根据对平抛物体的运动情况和受力分析，你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的理论结果？
匀速运动
自由落体
水平方向：
竖直方向：
(2)如何设计实验验证结果
目标二：探究平抛运动水平方向和竖直方向的分运动特点。
(1)如图所 示，用小锤击打弹性金属片后，A球做 运动；同时B球被释放，
做 运动.观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音.
(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，发现两
球 ，说明平抛运动在竖直方向的分运动为 .
平抛
自由落体
仍同时落地
自由落体运动
平抛平抛竖落仪
1、探究平抛运动竖直分运动的特点
⑥根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为h、4h、9h…的点，即各点之间的时间间隔 ，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动的特点.
⑦结论：平抛运动在相等时间内水平方向 ，平抛运动水平方向为 .
相等
位移相等
匀速直线运动
y
x
4h
h
9h
2、探究平抛运动水平分运动的特点
(3)理论分析：
水平方向：初速度为v0，物体不受力，即Fx＝0，物体由于惯性而做匀速直线运动。
竖直方向：初速度为零，物体只受重力作用，即Fy＝mg，a＝g，物体做自由落体运动。
轨迹方程为 ，轨迹为一条抛物线。
y=
水平方向的匀速直线运动
思考： 已知平抛运动的水平方向为匀速直线运动，和平抛的轨迹，如何证明竖直方向的运动为自由落体？
知识扩展
水平方向的匀速直线运动；
竖直方向的自由落体运动
讨论:
怎样计算平抛物体的初速度？
平抛运动的两个分运动为：
水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动
O
y
x
测出轨迹上某一点的坐标
(x、y)代入可求出v0
v0=
= x
4、如图甲所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，图乙是利用该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．斜槽轨道太光滑
B．斜槽轨道末端切线不水平
C．释放小球时速度不为0
D．从不同位置释放小球
图甲
图乙
B
课堂练习
拓展提高
1、一个学生在“探究平抛物体运动”的实验中描出了如图所示
的几个实验点，其中偏差较大的实验点B产生的原因可能是（　　）
A．小球滚下的高度较其它各次高
B．小球滚下的高度较其它各次低
C．小球在运动中遇到其它各次没有遇到的阻碍
D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度
BC
A
B
C
D
y
例：如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则
（1） 小球平抛的初速度vo=　 　　　 m/s
（2） 闪光周期=　 　　 s
（3）小球过A点的速率vB=　　 　　 m/s
（4）小球从抛出点到B点运动的时间tB=_______s
A
B
C
1.5
0.1
2.5
0.2
学习完毕 感谢大家

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