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第五章 平抛运动
第3节 实验：
探究平抛运动的规律
掷出的标枪
飞跃的汽车
投射的篮球
这些运动有什么共同特点？如果物体以一定的速度水平抛出，这样的运动是什么运动呢？
1.学会用运动合成与分解的方法理解平抛运动
2.掌握实验的基本思路和实验方法
3.识记实验步骤以及实验的注意事项
一、实验目的：探究平抛运动的特点
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。
平抛运动有什么特点呢？我们可不可以通过实验进行探究呢？
思考1：平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。应该用什么方法来研究曲线运动呢？
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。
思路：沿竖直方向和水平方向分解。
如果我们能把这个复杂的曲线运动分解为两个相对简单的、我们比较熟悉的直线运动，或许就能找到平抛运动的特点。
思考2：应该如何选取分解方向呢？
G
v0
化曲为直
思考3：为了研究物体运动的规律，需要获取和记录其运动信息。平抛运动的物体其位置和速度随时间都在不断发生变化，如何获取和记录其位置和速度的信息呢？哪一个更容易获取？
物体运动位置随时间变化的信息更容易获取。
思考4：回想当初研究小车（小球）的直线运动过程，应用了哪些实验器材？
打点计时器
频闪照相
对于研究平抛运动，哪个更适用呢？
思考5：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？
G
v0
水平方向
竖直方向
匀速直线
自由落体
O
x
y
y1
x2
y3
x1
y2
x3
A
B
C
以图中左侧第一个小球中心位置为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系。
从O点开始，在小球运动的轨迹上选取时间间隔相同的三个位置A、B、C。
分别测量并标出A、B、C三点对应的横纵坐标。
方案1：频闪照相
二、实验方案
通过计算发现：
沿x轴方向,有x3-x2=x2-x1
由此可知：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
沿y轴方向,根据测量数据计算小球由O到A下落高度h1，由A到B下落高度h2，由B到C下落高度h3。
O
x
y
y1
x2
y3
x1
y2
x3
A
B
C
通过计算发现：
沿y轴方向,有h3-h2=h2-h1
结合平抛运动在竖直方向的受力情况以及之前所复习的知识，匀变速直线运动的物体，在相邻的两段相等时间间隔内的位移差为一个常量。可以得出：
平抛运动在竖直方向做自由落体运动。
O
x
y
y1
x2
y3
x1
y2
x3
A
B
C
方案2：平抛（竖落）仪
平抛仪
平抛竖落仪
将平抛运动进行分解，先研究其某一单方向或规律，然后再设法分析另一个方向的运动或规律。
本节课先通过平抛竖落仪获取平抛运动竖直方向的运动规律，再通过平抛仪获取运动轨迹并推出其水平方向运动特点。
通过该实验装置如何验证你的猜想呢？
观察两球是否同时落地。
演示1：平抛竖落仪研究竖直方向的运动规律
仅通过一次实验是否足以证实你的猜想？
不能，应该改变小锤释放高度，多次重复实验。
实验结论
通过平抛竖落仪的实验，我们可以验证猜想，即平抛运动在竖直方向上为自由落体运动。
实验仪器
演示2：平抛仪研究水平方向的运动规律
平抛仪
白纸 复写纸
三角板 刻度尺
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3.多次实验记录多个时刻的位置时，如何确保运动的同一性呢？
保证小球每次从同一高度静止释放。
1.对于从斜槽上滚出的小球，如何保证小球从斜槽末端水平抛出？
调节斜槽，使钢球在其末端可以保持静止。
2.建立坐标系时，坐标原点选在哪里？坐标轴如何确定？
钢球静止在斜槽末端的重心位置为原点，重锤线方向为y轴方向。
4.在描绘小球运动轨迹时，应注意什么问题？
用平滑曲线连接
思考与讨论
5.如何在所画轨迹上确定时间间隔相等的点？这些点之间的水平位移存在什么特点？说明什么？
安装并调节平抛仪的背板。
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建立坐标系时，坐标原点选在哪里？坐标轴如何确定？
钢球静止在斜槽末端的重心位置为原点，重锤线方向为y轴方向。
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如何利用此装置记录小球的位置呢？
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多次实验记录多个时刻的位置时，如何确保运动的同一性呢？
保证小球每次从同一高度静止释放。
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在描绘小球运动轨迹时，应注意什么问题？
用平滑曲线连接
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如何在所画轨迹上确定时间间隔相等的点？这些点之间的水平位移存在什么特点？说明什么？
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1．某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示
（1）该实验中必须满足的条件和进行的
实验操作是（______）。
A．测定平抛小球的质量m
B．确保斜槽光滑
C．确保斜槽末端水平
D．测定斜槽顶端到桌面的高度h
（2）图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为L=7.2cm，A、B、C是照片中小球的三个位置，（取g=10m/s2），那么：
①照相机拍摄时每______s曝光一次；
②小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s。
C
0.12
1.8
⑵若只有米尺，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度h和水平射程s，则子弹初速度
2.利用手头的常用仪器，粗略测定玩具手枪子弹射出时的初速度。除玩具手枪外，所给的测量仪器为：⑴只有秒表；⑵只有米尺。
【解析】⑴若只有秒表，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落到地面所用的时间t，则子弹上升的时间为t/2，故子弹初速度v0=gt/2。
1.条件：①初速度沿水平方向 ②只受重力作用
2.运动性质：匀变速曲线运动（a=g）
3.受力特点：
平抛运动
水平方向：不受力
竖直方向：仅受重力
4.研究方法: 运动的合成与分解

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