5.3實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)課間高一物理（人教版2019）

第五章

人教版

高中物理必修二第3節(jié)

實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究02拋體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)01當(dāng)堂鞏固03總結(jié)提升04拋體運(yùn)動(dòng)：以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，這時(shí)的運(yùn)動(dòng)叫作拋體運(yùn)動(dòng)。PART01平拋運(yùn)動(dòng)：以一定的速度將物體沿水平方向拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，這時(shí)的運(yùn)動(dòng)叫作平拋運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)思路：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)PART02問(wèn)題1：平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，我們應(yīng)當(dāng)用什么方法研究曲線運(yùn)動(dòng)？問(wèn)題2：平拋運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)分解為哪兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)？為什么？實(shí)驗(yàn)探究1.平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)問(wèn)題3：根據(jù)豎直方向的受力與運(yùn)動(dòng)情況，你認(rèn)為平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是什么運(yùn)動(dòng)？問(wèn)題4：若要證明你分析得出的結(jié)論，根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供的平拋豎落儀，應(yīng)該如何操作呢？視頻演示分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：1.將平拋豎落儀安裝在鐵架臺(tái)上，在豎直彈片的下

端安裝兩個(gè)鋼球2.將小錘拉到一定高度，釋放小錘，觀察現(xiàn)象3.將平拋豎落儀的高度下降，在豎直彈片的下端安

裝兩個(gè)鋼球，將小錘拉到一定高度釋放，觀察現(xiàn)象4.減小平拋豎落儀上小錘的擺動(dòng)角度，以減小打擊力度，釋放小錘，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)視頻演示實(shí)驗(yàn)探究2.平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)問(wèn)題5：根據(jù)水平方向的受力與運(yùn)動(dòng)情況，你認(rèn)為平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)應(yīng)是什么運(yùn)動(dòng)？視頻演示實(shí)驗(yàn)探究2.平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)問(wèn)題6：若要證明你分析得出的結(jié)論，根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供的平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀，應(yīng)該如何操作?問(wèn)題7：對(duì)于從斜槽上滾出的小球，如何保證小球水平拋出？問(wèn)題8：獲取軌跡后，如何根據(jù)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，找到一系列相等的時(shí)間間隔？視頻演示分組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：1.在白紙上建立一個(gè)二維坐標(biāo)xoy，將復(fù)寫(xiě)紙白紙固定在豎直板上，y軸與重垂線平行，坐標(biāo)原點(diǎn)o在軌道末端上方一個(gè)小球半徑位置處。2.將傾斜擋板水平固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，小球放置在斜槽軌道某一位置，由靜止釋放，小球落到傾斜的擋板上后，擠壓復(fù)寫(xiě)紙，在白紙上留下印記。3.上下調(diào)節(jié)傾斜擋板，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄小球所經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置。4.用平滑曲線把這些印記連接起來(lái)，就得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。5.在y軸上找?guī)讉€(gè)點(diǎn)，到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離比分別是1：4：9：…通過(guò)y軸上的點(diǎn)，做x軸的平行線，找到與軌跡的交點(diǎn)，分別通過(guò)交點(diǎn)做y軸的平行線，找到與x軸的交點(diǎn)，分別測(cè)量x軸上相鄰點(diǎn)間的距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論平拋運(yùn)動(dòng)：豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有___________。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。當(dāng)堂鞏固PART031.用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。BD球心需要當(dāng)堂鞏固PART03（3）為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是___________。A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡B2.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫(xiě)紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個(gè)斜面，斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過(guò)碰撞復(fù)寫(xiě)紙，在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。①為了正確完成實(shí)驗(yàn)，以下做法必要的是________。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平B.每次應(yīng)使鋼球從靜止開(kāi)始釋放C.使斜面的底邊ab與桌邊重合D.選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面AB②實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)0.2m，在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如圖2。重力加速度g=10m/s2，鋼球平拋的初速度為_(kāi)_______m/s。③圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是________________________2方便調(diào)整木板保持在豎直平面上3.某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開(kāi)軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為5cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。1.0完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為_(kāi)__________m/s，豎直分量大小為_(kāi)__________m/s；（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?/p>