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第五章 抛体运动
5.3 实验：探究平抛运动的特点
人教版(2019)必修 第二册
导
观察两个视频中物体的运动，他们有什么共同点和不同点？
飞机投弹时炸弹运动
抛出的篮球运动
共同点：做曲线运动，只受重力影响
不同点：初始速度方向不同
学习目标：
1.知道平抛运动需要分解为水平和竖直方向研究。
2.明确猜想内容并知道如何验证。
3.能够计算初速度与抛出点坐标。
1.平抛运动的特点：
(1)初速度沿 方向；(2)只受 作用。
2.研究平抛运动时需要用到 的方法，把曲线分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动。
2.平抛运动水平方向速度vx= ，竖直方向速度vy= ，合速度v= ，tanθ= 。
3.水平方向位移x= ，竖直方向位移y= ，合位移l= ，tanα= 。
知识链接
水平
重力
化曲为直
匀速直线
自由落体
基础感知
03
竖直方向实验探究
观看视频，思考如何确定竖直方向做的是匀加速直线运动？
在竖直方向上，两球运动经过相等的时间，下落相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是自由落体运动。
水平方向实验探究
根据该视频我们如何确定水平方向做匀速直线运动？
做匀速直线运动的小球与做平抛运动的小球撞击在一起，说明在初速度相同的情况下，两者水平方向位移保持相同，因此平抛运动在水平方向是做匀速直线运动。
实验验证
03
实验器材
斜槽、 、木板、坐标纸、复写纸、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔
小球
新课讲授
实验过程
实验过程
(1)按照如图所示安装实验装置．(2)将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上．(3)调节斜槽M末端 ．(4)让钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做 运动．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．(5)上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经的多个位置．(6)用 把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹．
水平
平抛
平滑曲线
数据处理
(7)根据轨迹确定水平分运动的规律．①根据之前实验得出的平抛运动在竖直方向分运动的自由落体运动规律，取“相等的时间间隔”。 根据自由落体运动的位移公式h＝gt2/2我们可以得出，在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1:3:5:…:(2n＋1)，那么我们就可以从坐标系的纵轴上选取长度分别为h,3h,5h的相邻线段，即选取纵坐标分别为h,4h,9h的三个点，如图所示．
数据处理
②在平抛的轨迹上找出水平分运动在相邻相等的时间间隔里所到达的位置，例如O、A、B、C等点，就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移．③相等时间内水平方向的位移在实验误差允许的范围内相等，进而确定水平分运动的规律是匀速直线运动．
新课讲授
数据分析
如何确认该曲线是否为抛物线？
如果是抛物线，各点坐标应满足关系式：y=ax2
注意事项
注意事项：
(1)为了保证实验精度，必须保证背板处于 平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。
(2)小球每次必须从斜槽上同一位置由 落下．
(3)坐标原点：坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时 在背板上的投影点．
竖直
静止
球心
误差分析：
(1)安装斜槽时，其末端不水平．
(2)钢球做平抛运动时受空气阻力影响．
(3)钢球每次滚下的初位置不相同．
(4)建立坐标系时，误将斜槽口在背板上的投影点作为坐标原点.
误差分析
原点为抛出点
x
y
x
y
O
x
y
x1
x2
y1
y2
原点不是抛出点
（x1=x2）
求初速度
O
求初速度
1.已知每个小格边长为5cm，则初速度为 。
2.下图为平抛运动实验图像，则初速度为 ；抛出点的坐标为 。
1m/s
4m/s
（-80cm，-20cm）
新课讲授
课堂小结
实验
平抛运动
竖直方向运动判断
抛物线判断
1、1:3:5或相邻相同时间内位移之差相等
2、 h=aT2求加速度
初速度沿水平方向，只受重力
y=ax2，代入数据或y-x2图像为直线
水平方向运动判断
相同时间内位移相同
初速度判断
抛出点判断
1、原点为抛出点；2原点不是抛出点
竖直方向符合1:3:5
达标检测
1.如图所示,用小锤击打弹性金属片, A球沿水平方向飞出,同时 B球自由落下。多次改变小球距地面的高度和打击的力度,均可观察到两球同时落地。这个实验现象说明( )
A. A球在竖直方向上做自由落体运动
B. A球在竖直方向上做匀速直线运动
C. A球在水平方向上做匀速直线运动
D. A球在水平方向上做匀加速直线运动
A
2、某同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中轨道N的末端可看作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，然后同时切断电源，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。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球击中Q球
做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
3、图示为探究平抛运动特点的实验装置,则实验时( )
A.挡板 N必须水平
B.斜槽 M末端必须水平
C.钢球可从斜槽中任意高度滚下
D.用折线将白纸上记录的钢球印迹连接起来,即为平抛运动的轨迹
B
4、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
竖直方向位移之比为1:2:3，若为抛出点应为1:3:5
水平位移相同，竖直相邻相同时间位移之差相同
本节结束 谢谢观看

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