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3 实验：探究平抛运动的特点
第五章 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，物体只受重力的作用，这时的运动叫抛体运动。如图甲。
如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫平抛运动。如图乙。
导入新课
甲
乙
观看飞车和水流视频
观察飞车和水流的运动，想一想下列问题。
1 、平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？
2、如何用实验来研究平抛运动的特点？
导入新课
创设情景，提出问题
1. 如图，水平抛出的小球，在空中运动时，水平方向和竖直方向的运动分别是怎样的？
2. 根据对平抛物体的受力分析，你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想？
提示：水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动。
制订方案，设计实验
平抛运动可以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。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。
(1)研究平抛运动的物体在竖直方向上的运动
(2)研究平抛运动的物体在水平方向上的运动
方案一：用频闪照相或者录制视频的
方法，记录做平抛运动的物体经过相
等时间间隔所到达的位置，获得水平
方向和竖直方向的位移随时间变化的
具体数据，根据数据独立分析水平方向和竖直方向的运动规律。
（1）通过测量相邻两个小球的水平距离确定小球水平方向的
分运动是匀速直线运动；
（2）通过测量相邻两个小球的竖直距离确定小球竖直方向的
分运动是自由落体运动；
制订方案，设计实验
方案二：在水平和竖直两个方向中，先研究其中一个方向的运动规律，再设法分析另外一个方向的运动规律
实验1：探究平抛运动竖直分运动的特点
（1）用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。A、B两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。
制订方案，设计实验
（2）分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。
（3）从这个实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动？
两个小球总是同时着地，竖直方向运动情况相同。所以平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
制订方案，设计实验
实验2：探究平抛运动水平方向分运动的特点
（1）先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。
制订方案，设计实验
不同小组采用不同方案进行实验，分别得出数据。
分组实验，采集数据
次数 1 2 3 4 5
水平位移x/cm
竖直位移x/cm
分析论证、得出结论
1.分析论证：
（1）研究水平方向的位移你可以得到什么结论？
（2）研究竖直方向的位移你可以得到什么结论？
2.实验结论
结论：平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动；
在竖直方向的分运动是自由落体运动。
斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端的切线水平，将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，若没有明显的运动倾向，斜槽末端的切线就水平了．
注意：
分析论证、得出结论
应用规律，反思改进
例1、在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d 所示，则小球平抛的初速度为v0＝_______（用L、g表示），其值是______。（g取9.8m/s2）
【解析】 由水平方向上ab＝bc＝cd可知，相邻两点的时间间隔相等，设为t，竖直方向相邻两点间距之差相等，Δy＝L，则由△y=gt2，即得
时间T 内，水平方向位移为s＝2L，所以
t =
0.7m/s
练习1. 如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球。AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹； BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C 球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【答案】仔细观察照片可以发现，B、C两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同；而A、B两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动物体B在水平方向上的运动特点与匀速直线运动相同。所以，做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。
应用规律，反思改进
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
三种实验方案
实验结论：水平方向—匀速直线运动；
竖直方向—自由落体运动。
课外拓展
要得到平抛运动的轨迹，有多种实验方法，以下案例可供选择，也可以在这些案例启发下自行设计或改装，形成自己的实验方案。
如图,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，且水平端加接一段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。设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。
课外拓展
插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度，使其不随瓶内水面的下降而减小。这是因为该管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。因此，在水面降到 A处以前的很长一段时间内， 都可以得到稳定的细水柱。 图中水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹。
A
谢谢观看，
你学到了什么？

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