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第3节 实验：探究平抛运动的特点
第5章
目 录
CONTENTS
抛体运动和平抛运动
01
实验：探究平抛运动的特点
02
01
抛体运动和平抛运动
01
抛体运动和平抛运动
1.抛体运动
(1)定义：以 将物体抛出，在空气阻力 的情况下，物体只受 作用的运动。
(2)条件：
一定的速度
可以忽略
重力
①有一定的初速度；②只受重力作用。
v0
v0
v0
竖直上抛运动
平抛运动
斜抛运动
(3)类型：
2.平抛运动
(1)定义：初速度沿 方向的抛体运动。
(2)特点：①初速度沿 方向；②只受 作用。
(3)平抛运动的性质：
水平
水平
重力
加速度为g的匀变速曲线运动。
v0
G
水平抛出的石子
沿桌面飞出的小球
水平喷出的水柱
(4)实例：
化曲为直 运动的分解
(1)抛体运动中都忽略空气阻力，只受重力作用。(　　)
(2)抛体运动的轨迹都是曲线。(　　)
(3)平抛运动的初速度可以不水平。(　　)
(4)抛体运动都是匀变速运动。(　　)
√
×
×
√
1.辨析正误
02
实验：探究平抛运动的特点
1.实验思路
平抛运动受力有何特点？轨迹有何特点？
如何研究曲线运动
如何记录平抛运动的轨迹？
2.进行实验
2.进行实验
方案1：用频闪照相法探究平抛运动
用频闪照相法可记录平抛运动的轨迹。如视频所示，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片中小钢球运动的水平距离及竖直距离，就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。
(1)小球在水平方向做 ，竖直方向做 。
匀速运动
加速运动
(2)在水平起抛点以球心为坐标原点，建立坐标系来研究小球的水平位移和竖直位移。
(3)根据小球第一个T时间内、第二个T时间内、…做平抛运动的水平位移和竖直位移特点判断出小球水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动。
3.数据分析
x4
x3
x2
x1
h
5h
3h
7h
在竖直方向由原点（抛出点）开始连续截取四段位移分别为h、3h、5h、7h。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x1、x2、x3、x4的长度。
结论：在误差允许范围内,四段位移近似相等，即x1=x2=x3=x4
方案2：分方向探究平抛运动规律
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)实验过程
按如图所示操作实验，用小锤击打弹性金属片，因金属片C受到小锤的击打，向前推动小钢球A，使小钢球A具有水平初速度，做平抛运动，同时松开小钢球B，使B从孔中自由落下，做自由落体运动。
(2)实验分析
仔细观察可以得知，不管小钢球距地面的高度为多大，也不管小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，小钢球A水平抛出的初速度越大)，两小钢球每次都是 落地，说明两小钢球在空中运动的时间 ，也就说明了做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是 。
同时
相等
自由落体运动

①实验中必须调整斜槽末端的切线 ，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球 ，则斜槽末端水平)。
②背板必须处于 面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否 。
③小球每次必须从斜槽上 由 释放，这样可以使小球每次的轨迹相同。
④坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球 在背板上的投影点。
⑤小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。
水平
静止
竖直
竖直
同一位置
静止
球心
注意 事项
1.在图示步骤中，A、B两小球同时落地，能说明什么？
说明小球A在竖直方向上做自由落体运动。
2.在图示步骤中，P、Q两小球在水平面上相遇，能说明什么？
说明小球P在水平方向上做匀速直线运动。
求平抛运动的初速度及抛出点坐标
1.如图为小球做平抛运动的频闪照片，对应轨迹如图所示，如何利用轨迹求初速度
在轨迹上任取一点，测出该点离抛出点的水平位移x及竖直位移y
x
y
方法一：取抛出点为坐标原点，建立x、y轴：
y
x
x＝v0t，y＝12gt2
?
v0＝x????2????
?
1.如图为小球做平抛运动的频闪照片，对应轨迹如图所示，如何利用轨迹求初速度
由平抛运动的规律可知，A、B间与B、C间所用时间相等，设为t
方法二：如图所示，在轨迹上任取点A、B、C，使A、B间及B、C间的水平距离相等
hBC-hAB =gt2
t=???????????????????????
?
v0 ＝x/ t= x ???????????????????????
?
2.如何判断轨迹起始点是否为抛出点？
可在轨迹上由起始点开始选取几个水平间隔相等的点，若起始点为抛出点，则其竖直方向初速度为0，
x
y
x0
x0
x0
y1
y2
y3
相等时间内竖直方向的位移间隔应满足1∶3∶5……的关系，若不满足，则不是抛出点.
1. (2022·广州市高一期末)如图所示是某小组制作的研究平抛运动的实验装置，在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，
两个电磁铁由同一个开关1控制，在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁，并通过O点处的开关2控制。通电后，三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球A、B、C。断开开关1，A、B两个小铁球同时开始运动，当A小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关2，C小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，三个小球恰好在P点相遇。
(1)球A、B在P点相遇，说明平抛运动在水平方向是__________运动；
匀速直线
(2)球A、C在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向是__________运动；
自由落体
(3)实验中，斜槽末端O点的切线必须是水平的，这样做的目的是_____。
A.保证小铁球飞出时，速度既不太大，也不太小
B.保证小铁球飞出时，初速度水平
C.保证小铁球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小铁球运动的轨迹是一条抛物线
B
2.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
只要让小球每次均从斜槽上同一位置由静止滚下，小球到达斜槽末端时速度就相同，可知小球与斜槽间的摩擦力不会增大实验误差。
3.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
课堂小结
1、平抛运动的特点
水平方向：匀速直线运动
2、平抛运动初速度的求解：
竖直方向：自由落体运动
x＝v0t，y＝12gt2
?
v0＝x????2????
?
谢谢各位的聆听！

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