人教版高中物理必修2-5.3《實驗：研究平拋運動》教學課件

1、5.4實驗：研究平拋運動實驗：研究平拋運動一、探究平拋運動物體在豎直方一、探究平拋運動物體在豎直方向的運動規(guī)律向的運動規(guī)律結(jié)論：平拋運動在豎直結(jié)論：平拋運動在豎直方向的的分運動是自由方向的的分運動是自由落體運動。落體運動。二二. 探究平拋運動物體在水平方向的運動規(guī)律探究平拋運動物體在水平方向的運動規(guī)律yOh4h9hx?結(jié)論：平拋運動在結(jié)論：平拋運動在水平方向做勻速直水平方向做勻速直線運動。線運動。 三、描繪平拋運動的軌跡三、描繪平拋運動的軌跡結(jié)論：平拋運動的軌跡是拋物線的一支。結(jié)論：平拋運動的軌跡是拋物線的一支。 課堂訓練課堂訓練 例例1 在在“探究平拋運動的運動規(guī)律探究平拋運動的運動規(guī)律”的

2、實驗中，可以描繪出小的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A讓小球多次從讓小球多次從位置上滾下，記下小球碰到鉛筆位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置。筆尖的一系列位置。B按圖安裝好器材，注意按圖安裝好器材，注意，記下平拋初位置，記下平拋初位置O點和過點和過O點的豎直線。點的豎直線。C取下白紙，以取下白紙，以O為原點，以豎直線為為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡?；€畫平拋運動物體的軌跡。 完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。上述實驗步驟的合理

3、順序是上述實驗步驟的合理順序是。提示提示 回顧該實驗的操作步驟及注意事項，對照分析即得?；仡櫾搶嶒灥牟僮鞑襟E及注意事項，對照分析即得。例題1解析 ： A中為了保證小球每次平拋初速度相同，軌跡重合，應讓小球從同一位置滾下。B中為了保證小球做平拋運動，要注意斜槽末端切線水平。 上述實驗步驟的合理順序是B、A、C。例例2 如圖如圖1是研究平拋運動的實驗裝置簡圖，圖是研究平拋運動的實驗裝置簡圖，圖2是實驗后白紙上的軌跡圖。是實驗后白紙上的軌跡圖。 說明圖說明圖2中的兩條坐標軸是如何作出的。中的兩條坐標軸是如何作出的。 說明判斷槽口的切線是否水平的方法。說明判斷槽口的切線是否水平的方法。 實驗過程中需要

4、經(jīng)多次釋放小球才能實驗過程中需要經(jīng)多次釋放小球才能描繪出小球運動的軌跡，進行這一步驟描繪出小球運動的軌跡，進行這一步驟時應注意什么？時應注意什么？提示提示 回顧該實驗的操作步驟及注意事項，回顧該實驗的操作步驟及注意事項，對照分析即得。對照分析即得。圖1 圖2Oxy解析 利用拴在槽口處的重錘線畫出y軸，x軸與y軸垂直。 將小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滾動，也不向外滾動，說明槽口的末端是水平的。 應注意每次小球都從軌道上同一位置由靜止釋放。例例3 如圖所示，在研究平拋運動時，小球如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開滑下，離開軌道末端（末端

5、水平）時撞開接觸開關(guān)關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落，改變同時自由下落，改變整個裝置的高度整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的度的A、B兩個小球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說兩個小球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了明了A球在離開軌道后（）球在離開軌道后（）A水平方向的分運動是勻速直線運動水平方向的分運動是勻速直線運動B水平方向的分運動是勻加速直線運動水平方向的分運動是勻加速直線運動C豎直方向的分運動是自由落體運動豎直方向的分運動是自由落體運動D豎直方向的分運動是勻速直線運動豎直方向的分運動是勻速直線運動提示提示 比較比較A、B兩球在豎

6、直方向的運動規(guī)律。兩球在豎直方向的運動規(guī)律。BASH解析解析 A球平拋的同時B球自由下落，且兩球在同一高度上，又兩球總是同時落地，這只能說明A球在拋出后豎直方向的分運動是自由落體運動，但并不能說明A球的水平分運動是勻速直線運動。正確選項為C。例例4 如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規(guī)律的照片，圖中運動規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個同時由同一點為三個同時由同一點出發(fā)的小球。出發(fā)的小球。AA為為A球在光滑水平面上以速度球在光滑水平面上以速度v運動運動的軌跡；的軌跡； BB為為B球以速度球以速度v被水平拋出后的運動軌跡；被水平拋出后的運動軌跡

7、；CC為為C球自由下落的運動軌跡。通過分析上述三條軌球自由下落的運動軌跡。通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：跡可得出結(jié)論： 。AABCCB解析解析 仔細觀察照片可以發(fā)現(xiàn)，仔細觀察照片可以發(fā)現(xiàn)，B、C兩兩球在任一曝光瞬間的位置總在同一水球在任一曝光瞬間的位置總在同一水平線上，說明平拋運動物體平線上，說明平拋運動物體B在豎直方在豎直方向上的運動特點與自由落體運動相同；向上的運動特點與自由落體運動相同；而而A、B兩小球在任一曝光瞬間的位置兩小球在任一曝光瞬間的位置總在同一豎直線上，說明平拋運動物總在同一豎直線上，說明平拋運動物體體B在水平方向上的運動特點與勻速直在水平方向上的運動特點與勻速直線運動相同

8、。所以，做平拋運動的物線運動相同。所以，做平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動，在豎體在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動。直方向做自由落體運動。例例5在在“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”的實驗中，的實驗中，某同學只在豎直板面上記下了重錘線某同學只在豎直板面上記下了重錘線y的方向，的方向，但忘記了平拋的初位置，在坐標紙上描出了一但忘記了平拋的初位置，在坐標紙上描出了一段曲線的軌跡，如圖所示。現(xiàn)在曲線上取段曲線的軌跡，如圖所示?，F(xiàn)在曲線上取A、B兩點，量出它們到兩點，量出它們到y(tǒng)軸的距離，軸的距離，AA=x1，BB=x2，以及，以及AB的豎直距離的豎直距離h，用這些可以求，用這些可以求出求得小球平拋時的初速度為多大？出求得小球平拋時的初速度為多大？AABByhx2x1解析解析 設小球到達A點時，運動時間為t1，豎直方向的位移為y1；到達B點時，運動時間為t2，豎直方向的位移為y2。根據(jù)平拋運動的規(guī)律有 其中y2y1=h，所以： ,21,21,222202211101gtytvxgtytvx)(2212