实验探究平抛运动的特点PPT

《实验：探究平抛运动的特点》抛体运动PPT优质课件

第一部分内容：核心素养目标

(1)会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。

(2)学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。

(3)通过实验，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。

科学态度与责任

能认识物理学是通过有意识地探究而做出的对自然现象的描述和解释。

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实验探究平抛运动的特点PPT，第二部分内容：课前学习

知识点一　实验思路

1.思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2.平抛运动的分解方法

(1)平抛运动的特点

物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。

(2)分解方法

分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

(1)以一定的速度将物体抛出，且物体只受重力作用的运动叫抛体运动。

(2)初速度沿水平方向的抛体运动叫平抛运动。

知识点二　进行实验

1.探究平抛运动竖直分运动的特点

(1)用小锤敲击弹性金属片，小球A沿水平方向飞出，做平抛运动，同时小球B被释放，做自由落体运动，通过听落地声音判断并观察两球落地的时间和位置。

(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打力度，从而改变A球的水平初速度，多次重复这个实验，判断并观察比较两球落地的时间和位置。

(3)归纳结论：处于同一高度的两个小球，同时落地，且A球飞出一段水平距离。无论A球的初速度多大，总是与B球同时落地，表明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。

(4)用频闪照相机对实验过程进行拍摄，频闪照片(如图所示)显示A、B两球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。

2.探究平抛运动水平分运动的特点

(1)将白纸和复写纸依次固定在平抛运动实验器上，调节实验器的底板螺母，使其处于水平状态。

(2)将小球放在平抛运动实验器斜槽的某一高度，无初速释放，小球从斜槽滚下做平抛运动落至挡板上，撞击挤压复写纸在白纸上留下印迹(一个点)。

(3)多次改变倾斜挡板的位置，重复(2)的操作，在白纸上留下一系列印迹。

(4)在白纸上确定小球做平抛运动的初始位置O，并利用重垂线的确定y轴。

(5)取下白纸，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。

(6)数据处理

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实验探究平抛运动的特点PPT，第三部分内容：核心探究

核心要点一　实验思路与操作

[例1] (2019·漳州高一检测)某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。

(1)他观察到的现象是小球A、B________

(选填“同时”或“不同时”)落地。

(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将________(选填“变长”“不变”或“变短”)。

(3)上述现象说明：平抛运动的时间与____________大小无关，平抛运动的竖直分运动是____________运动。

解析　(1)A球在竖直方向上的受力情况和初始状态与B球完全相同，所以运动时间也相同。

(2)竖直方向的分运动与水平方向的分运动互不影响。

(3)平抛运动的时间仅由高度决定。

[针对训练1] (多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有(　　)

A.两球的质量应相等

B.两球应同时落地

C.应改变装置的高度，多次实验

D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

[例2] 在“探究平抛运动特点”的实验中。

(1)如图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________。

B.球的上端

C.球的下端

(2)(多选)在此实验中，下列说法正确的是________。

A.斜槽轨道必须光滑

B.记录的点应适当多一些

C.用平滑曲线把所有的点连接起来

D.y轴的方向根据重垂线确定

[针对训练2] 已知平抛物体运动在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动，某同学为了测定平抛运动的初速度，设计了如下实验，实验装置如图所示。实验时先调整斜槽轨道，调节挡板到合适高度，并测出其相对抛出点O的竖直距离(即小球下落的高度)y，在水平挡板上铺上白纸，白纸上再覆盖复写纸。使小球从斜槽某一高度由静止释放，经过一段水平轨道后抛出，落在水平挡板上，由落点位置测出小球做平抛运动的水平位移x(即小球落在挡板上的位置与抛出点O的水平位移)。然后依次均匀下移水平挡板的位置，让小球从斜槽上由静止释放，并测出小球下落高度以及水平射程。该同学共进行了六次测量。

(1)在实验操作时，为了确保小球做同一轨迹的平抛运动必须调节斜槽的末端________，控制小球从斜槽上________由静止释放。

(2)为了测出平抛运动的初速度，该同学根据所测到的数据以y为横坐标，以x2为纵坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线。并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，那么他所测得的小球做平抛运动的初速度v0＝________。

核心要点二　实验数据处理

[例3] 利用图甲装置探究平抛运动规律，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出做平抛运动；同时B球被松开，做自由落体运动。图乙是该装置某次实验的高速数码连拍照片，该相机每秒钟能拍摄20次，图中背景为边长l＝0.049 m的正方形，分析照片：

(1)能说明A球在竖直方向做自由落体运动的证据是_______________________________________________________________；

(2)能说明A球在水平方向做匀速直线运动的证据是_______________________________________________________________；

(3)小球平抛运动的初速度大小为________ m/s。(结果保留到小数点后2位)

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《实验：探究平抛运动的特点》抛体运动PPT优秀课件

第一部分内容：学习目标

1.知道什么是抛体运动、平抛运动.

2.会用运动分解的方法分析两个分运动.

3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运动的轨迹.

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实验探究平抛运动的特点PPT，第二部分内容：01明确原理　提炼方法

一、抛体运动和平抛运动

1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力__________的情况下，物体只受______作用的运动.

2.平抛运动：初速度沿______方向的抛体运动.

3.平抛运动的特点：

(1)初速度沿______方向；

(2)只受______ 作用.

二、实验：探究平抛运动的特点

(一)实验思路：

(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点.

(2)平抛运动的分解：可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动.

(二)进行实验：

方案一：频闪照相(或录制视频)的方法

(1)通过频闪照相(或视频录制)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图1所示)；

(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系；

(3)通过频闪照片描出物体经过相等时间间隔所到达的位置；

(4)测量出经过T,2T,3T，…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格；

(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点.

方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律

步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点

(1)如图2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)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______________.

步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点

1.装置和实验

(1)如图3所示，安装实验装置，使斜槽M末端_____，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平装置的可上下调节的向背板倾斜的挡板.

(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板平行.钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹.

(3)上下调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上_____(选填“同一”或“不同”)位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.

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实验探究平抛运动的特点PPT，第三部分内容：02精析典题　提升能力

一、原理与方法

例１　在探究平抛运动的特点时，可以选用图4中两种装置进行研究.

(1)图甲的实验现象是___________________.该现象说明平抛运动的__________________________.

(2)图乙是实验室内研究平抛运动的装置.为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的，每次释放时都使钢球在弧形槽上_____位置由_____滚下.

例２　如图5所示是采用频闪照相的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片.背景标尺每小格边长均为L＝5 cm，则：

(1)由图可知，小球在水平方向做_________运动，理由是__________________________________.

(2)拍摄时每____ s曝光一次，平抛运动的初速度为___ m/s.(取重力加速度g＝10 m/s2)

二、创新实验设计

例３　(2019·定远育才学校下学期期末)在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图6所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝5.02 cm，B、C间距离y2＝14.82 cm.请回答以下问题：(g＝9.80 m/s2)

(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_________

(2)每次把木板移动相同的水平距离，原因是：__________________________________________________________________________.

(3)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0＝_______.(用题中所给字母表示)

(4)小球初速度的值为v0＝________ m/s.

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实验探究平抛运动的特点PPT，第四部分内容：03随堂演练　逐点落实

1.(2019·枣庄八中期中)(1)在做“探究平抛运动的特点”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________.

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须不同

C.每次必须由静止释放小球

D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降

E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

F.将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

(2)在“研究平抛运动”的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，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7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____________________________.

2.(2019·新乡市高一下学期期末)用如图8所示的装置探究平抛运动的特点，在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B，用于发射小铁球，从轨道A射出的小铁球做平抛运动，从轨道B射出的小铁球做匀速直线运动.板上还装有三个电磁铁C、D、E，其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动.在轨道A出口处有一个碰撞开关S，用以控制电磁铁E的电源的通断，电磁铁E可以沿水平杆MN移动，当它吸上小铁球时，该小铁球的中心与从轨道A末端射出的小铁球的中心在同一水平线上.

(1)实验中，轨道A末端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

(2)若轨道A、B出口方向平行但略向下倾斜，将小铁球1从某高度静止释放，小铁球落在轨道B的P点，将电磁铁E移至P点正上方，将小铁球1和小铁球3同时释放，先到达P点的是________；

(3)若轨道A、B出口均水平，调节小铁球3的水平位置多次实验，发现小铁球1和小铁球3总是在空中相碰，则说明小铁球1在竖直方向上做_________运动.

3.(2018·首师大附中期中)(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图9所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，改变高度，重复实验，观察到相同现象，这个实验________.

A.只能说明上述规律中的第①条

B.只能说明上述规律中的第②条

C.不能说明上述规律中的任何一条

D.能同时说明上述两条规律

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《实验：探究平抛运动的特点》抛体运动PPT

第一部分内容：实验目的

1.知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，知道什么是平抛运动。

2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。

3.知道判断做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。

4.知道判断做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动。

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实验探究平抛运动的特点PPT，第二部分内容：抛体运动

1.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。

2.平抛运动：①初速度沿水平方向②只受重力的作用

3.平抛运动的特点

4：描迹法探究平抛运动的特点

① 实验步骤

（1）安装调整

①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平。

②用图钉将坐标纸固定于竖直木板上，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。如图所示。

（2）建坐标系

把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口（轨道末端）时球心在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，用铅垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴，画出水平向右的x轴。

（3）确定小球位置

①将小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。

②让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点。

③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。

（4）描点得轨迹

取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动的轨迹。

② 数据处理

判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图5-3-2所示，在x轴上作出等距离的几个点A1，A2，A3，…，把线段OA1的长度记为l，则OA2=2l，OA3=3l，…，由A1，A2，A3，…向下作垂线，与轨迹交点记为M1，M2，M3，…。若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有y=ax2的形式（a是一个待定的常量）。

③ 注意事项

（1）方木板固定：方木板必须处于竖直平面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直。

（2）小球释放

①小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。

②小球开始滚下的位置高度要适当，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。

（3）坐标原点：坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。

（4）斜槽轨道的摩擦对轨迹的影响：斜槽轨道是否光滑或存在摩擦，对平抛运动轨迹的描绘无影响。

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实验探究平抛运动的特点PPT，第三部分内容：常考题型

题组一　探究平抛运动的实验原理及方法

题1 用频闪照相法探究平抛运动，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分运动，观察图片可知，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。

【解析】记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离均相等，为两个小格，即水平方向上在相同时间内发生的位移相等，故物体在水平方向上做匀速直线运动；相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3格，所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”，故竖直方向上做匀加速直线运动。

题2  ［多选］如图所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一水平位置。调节C、D高度，使AC=BD，将小铁球P、Q、R分别吸在电磁铁C、D、E上，然后同时切断C、D电源，P、Q从弧形轨道滚下，当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源，小铁球R开始下落，改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置，再进行若干次调整，经过多次实验发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞。下列说法和做法正确的是（　　）

A.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动

B.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动

C.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向右移动一段距离

D.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向左移动一段距离

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《知识网络建构与学科素养提升》抛体运动PPT优质课件 学科素养提升 一、曲线运动及其研究方法 1.曲线运动的理解 (1)运动学角度：物体的速度方向和加速度方向不在一条直线上。 (2)动力..

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