高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 实验：探究平抛运动的特点课堂教学ppt课件

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科学探究·实验过程全贯通
精准典题·实验考点全剖析
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__________的作用，这时的运动叫作抛体运动。
（1）概念：如果抛体运动的初速度是沿__________的，物体所做的运动叫作平抛运动。
（2）条件：物体具有____________的初速度且运动过程中__________的作用。
只受重力
二、探究平抛运动的特点
1.实验思路：利用实验室的斜面小槽等器材安装实验装置。钢球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放，则钢球每次在空中做平抛运动的轨迹相同。设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线将各点连起来，从而得到钢球做平抛运动的轨迹（即描迹法）。这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质（是否为抛物线），并确定平抛运动中的各个物理量。
2.实验器材：末端水平的斜槽、背板、挡板、复写纸、白纸、钢球、________、重垂线、三角板、铅笔等。
（1）安装、调整竖直背板：用图钉把坐标纸钉在竖直背板上，并用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线是否______，然后固定竖直背板，使在重复实验的过程中，背板与斜槽的相对位置保持不变；
（2）安装、调整斜槽：将斜槽放在实验桌上，用平衡法检查斜槽末端是否______，即将小球放在斜槽末端直轨道上，小球若能__________________________，则表明斜槽末端已调水平，如图；
静止在直轨道上的任意位置
斜槽末端处小球球心在白纸上的投影
（1）固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，以保证小球的初速度______，保证小球的运动是平抛运动；
（2）固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，保证小球在运动中靠近但不接触木板；
（3）小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，以确保每次小球抛出时的__________；
（4）坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的______在背板上的水平投影点；
（5）要在斜槽上适当高度处释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差；
（6）计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜，以便于测量和计算。
A.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动B.平抛运动在水平方向的分运动是匀加速直线运动C.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动D.平抛运动在竖直方向的分运动是匀速直线运动
典题2 [2022江苏如皋月考]平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直和水平两方向的运动特点。
A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末端水平C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
典题3 [2023江苏盐城练习]图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的____________。
[解析] 为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。
典题4 在做“探究平抛运动的特点”的实验时：
[解析] 竖直线用重垂线确定，因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的。
（2）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是___。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
[解析] 从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故A不符合题意；用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故B不符合题意；将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹，故C符合题意。
（3）某同学在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，如图所示，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。请帮他用一把刻度尺测量钢球离开水平桌面时速度的大小，写出测量步骤和用所测的物理量表达速度的关系式。
步骤：____________。表达式：_ _________。
1.[2022江苏泰兴月考]在做“探究平抛运动的特点”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度,实验装置如图所示。
（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法：________。
[解析] 实验前检查斜槽末端是否水平的方法是：将小球放在槽末端任意位置，看小球能否静止。
（2）关于这个实验，以下说法正确的是____。
A.小球释放的初始位置越高越好B.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直C.小球在平抛运动时要靠近但不接触木板
[解析] 小球释放的初始位置高度要适当，并非越高越好，A错误；实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，B正确；小球在平抛运动时要靠近但不接触木板，以减小摩擦带来的误差，C正确。
（3）在做“探究平抛运动的特点”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是___。
A.&5& B.&6& C.&7& D.&8&
[解析] 斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸中的坐标线应该水平、竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合，故C正确，A、B、D错误。
2.[2022江苏盐城四校期中]在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：
3.[2023江苏苏州月考]某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动的规律”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有_____。
A.&13& B.&14& C.&15& D.&16&
4.[2022广东韶关期末]在“探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。
（2）第二组采用了图乙所示的装置，实验操作是：让小球多次沿同一轨道运动，描绘出小球平抛运动的轨迹。
①最合理的抛出点位置为___；
[解析] 小球通过挤压复写纸在白纸上留下的痕迹点是小球球心在白纸上的投影点，而小球的抛出点（即坐标原点）与其他痕迹点理论上都应在一条抛物线上，所以确定抛出点位置时，小球球心应恰好在斜槽末端正上方。故选B。