5.3实验：研究平抛运动ppt

描绘出平抛物体的运动轨迹；
如何获得平抛运动的轨迹?
设计实验研究平抛运动
方案一 ：描迹法 方案二 ：径迹法
4【教学过程】
1探究平抛运动的规律
实验
5【教学作业】
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目录
1【学情分析】 2【教学目标】 3【教学难点】 4【教学过程】 5【教学作业】
1【学情分析】
1．通过前面的学习，学生已经知道了合运动、 分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律；知道 了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法； 通过一个多学期的学习，学生已经具备了初步的实 验设计能力和实验操作能力；已经能用数码相机来 研究物体的运动。
2．学生可能遇到的困难：设计不出验证平抛运 动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。
3．学生在学习中可能会采取的学习策略：分组 讨论，向教师寻求帮助，实验探索，总结反思等。
2【教学目标】1.什么来自平抛运动?初速度沿水平方向只受重力作用的运动
2.平抛运动可以分解为哪两个分运动?
3【教学难点】
一、教学重点： 平抛运动在水平方向是匀速直线运动 和在竖直方向是自由落体运动。 二、教学难点： 平抛运动在水平方向是匀速直线运动 和在竖直方向是自由落体运动的实验探 索过程。

【例题 1】在“研究平抛物体的运动”的实验中：
(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端
的切线成水平方向，检查方法是
。
(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然
后从这一点画水平线和竖直线作为 x 轴和 y 轴，竖直
线是用
来确定的。
(3)某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装 实验装置和其他操作时准确无误，只有一处失误，即是
【答案】(1)将小球放置在槽口处轨道上，小球能保持静止 (2)
重垂线 (3)坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投
影点 (4)x
g 2y
偏大
【针对训练】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
所以 v0＝Tx＝ 2LL/g＝2 gL， 代入数据得 v0＝0．7m/s。
(2)由于 ab、bc、cd 间竖直位移之比不满足 1∶3∶5 的关系， 所以 a 点不是抛出点。设小球运动到 b 点时竖直方向上的分速 度为 vyb，则有 vyb＝23TL＝3 2gL＝0．525m/s，小球从抛出点运 动到 b 点所用时间为 tb＝vgyb，
(3)测量出 OA、AB、BC、…的水平距离，对比实验测量结 果，若各段距离相等，说明水平方向上的运动是匀速直线运动．
3．计算平抛运动的物体的初速度 (1)在确定坐标原点为抛出点的情况下，在轨迹曲线上任取几 点． (2)用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标 x 和 y. (3)根据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x＝v0t)及竖直方 向是自由落体运动(y＝12gt2)，分别计算小球的初速度 v0，最后计 算小球的初速度 v0 的平均值．

中相邻两点间的竖直距离分别为y1=10.00cm,y2=20.00cm。小
球运动过程中所受空气阻力忽略不计。请你根据以上数据帮助 他计算出小球初速度v0= m/s。(g取10m/s2)
【标准解答】(1)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方 向，斜槽的末端要调整成水平，①对。该实验不用测小球的质
量，②错。为了保证小球每次离开斜槽时的速度都相同，每次
都要让小球从斜槽上同一位置由静止开始运动，③对。
(2)由于xAB=xBC=Δx=20.00 cm，所以小球从A运动到B与从B运
动到C的时间相同，设此时间为t。据y2-y1=gt2 得t=
2 10.00 10 = s =0.1 s 10 2 x 20.00 10 故初速度v0= m / s =2.00 m/s t 0.1
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) 时球心所在木板上的投影点O, O 点即为坐标原点,
用重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滑下, 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。
y 2 y1 g
答案：(1)①③
(2)2.00
5.小球开始滚下的位置高度要适中,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。 6.在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。
热点1
实验仪器与实验操作
【典例1】(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、 斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是 A.游标卡尺 E.弹簧测力计 B.秒表 F.重垂线 C.坐标纸 D.天平 。

视频：平抛运动与自由落体分运动的等时性。
新知讲解
（4）实验结论 ①平抛运动的下落时间与它自由落体分运动的时间相等。 ②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向速 度的大小不影响平抛运动在竖直方向上的运动。
新知讲解
2、探究平抛运动水平方向分运动
（1）实验器材
M
斜槽、白纸、图钉、方木板、钢
球、刻度尺、重锤、细线、三角 N
平 ——抛—运——动—在——竖—直——方—向——为—自——由—落——体—运——动—。
图甲
拓展提高
（2）图乙为用描点法画小球做平抛运动轨迹的实验装置，实验时，让小
球多次沿同一轨道运动，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—C—D—
A．斜槽的末端切线必须水平
的几个实验点，其中偏差较大的实验点B产生的原因可能是（ BC ）
A．小球滚下的高度较其它各次高 B．小球滚下的高度较其它各次低 C．小球在运动中遇到其它各次没有遇到的阻碍 D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度
A BC
D
y
拓展提高
2、“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示，在实验前应（ AB）
由斜槽上某固定位置无 初速释放小球，描绘小 球运动轨迹。
新知讲解
方法二：径迹法
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
o
水平，加上一个很细的喷嘴, 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。
新知讲解
方法三：用频闪照相的方法，记录物体在不同时刻的位置。
以左边第一个小球的中心为原点，沿 水平向右和竖直向下的方向建立直角 坐标系， 将各球中心点的横坐标和 纵坐标记录在自己设计的表格中。