高中人教版 (2019)3 实验:探究平抛运动的特点集体备课ppt课件
展开1.知道抛体运动和平抛运动,知道用运动分解的方法研究平抛运动。2. 会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。3.会根据平抛运动的轨迹,研究平抛运动水平和竖直分运动的特点。4.了解科学探究中获取数据及处理数据的办法。
你是否参与过抛铅球、打篮球运动,铅球与篮球的运动有什么共同特点?抛出后物体的受力情况如何?
物体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,这时的运动叫作抛体运动。
将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,且只在重力作用下所做的运动。
3.平抛运动条件:①初速度沿水平方向; ②只受重力的作用。
4.性质:①初速度沿水平方向 ②只受重力作用 ③运动轨迹是曲线
平抛运动为曲线,我们应该怎么采用什么样的思路来研究呢?
二、平抛运动的研究思路
思路:运动的合成与分解。
我们怎样分解平抛运动可以简化研究过程呢?
实验一:探究平抛运动竖直方向分运动性质
(1)实验器材:平抛竖落仪
(2)实验步骤①用小锤击打弹性金属片后,A 球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时 B 球被释放,自由下落,做自由落体运动。
②A、B 两球同时开始运动。注意倾听它们落地的声音。③分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复这个实验,记录实验现象有什么变化。
(4)实验结论平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
(3)实验现象两球同时落地并发出一个声音。
实验二:探究平抛运动水平方向分运动等时性
如图所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,将两个小球拿到相同高度,同时释放,使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端.实验可观察到的现象应是__________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明__________________________________.
小球P、Q撞击到一起
平抛运动在水平方向为匀速直线运动
实验三:探究平抛运动水平方向分运动的性质
1.实验器材平抛运动实验器、白纸(坐标纸)、复写纸、磁条、重锤、细线、三角板、铅笔、刻度尺。
2、实验步骤(1)安装调整斜槽:将描迹记录纸衬垫一张复写纸,紧贴记录面板用压纸板固定在竖直面板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平;(2)调整木板:用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板;(3)确定坐标轴:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点 O,O 即为坐标原点,再利用铅垂线在纸上画出通过 O点的竖直线,即 y 轴,过 O 点垂直 y 轴画出 x 轴;
(4)调整接球挡板:把接球挡板拉到最上方一格的位置。 (5)确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。(6)描绘运动轨迹:落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在面板上留下一个印迹点。再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。
思考1:安装斜槽时要保持斜槽抹点水平为什么?
思考2:如何验证平板竖直?
利用铅垂线,调节背板,使其与铅垂线平行。
保持小球到达斜槽末端时速度方向水平。
思考3:如何保证每次实验v0相同?
小球每次从相同位置释放。
思考4:斜面轨道光滑对实验结果有影响吗?为什么?
无关,只要保证初速度相等即可。
小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,即为坐标原点,坐标纸原点和该点对应,坐标纸y轴方向与铅垂线平行。
思考5:如何确定小球平抛的抛出点?
思考6:根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹?
用平滑曲线连接各轨迹点。
3.数据处理(1)如何准确得出平抛运动水平方向的运动规律呢?
利用自由落体运动性质,连续相同时间间隔位移比为1:3:5:7,确定“相等的时间间隔”。
在误差允许的范围内,相等的时间间隔内,水平位移相等,说明平抛运动在水平方向为匀速直线运动。
3.数据处理(2)怎样计算平抛物体的初速度?
平抛运动的两个分运动为:
水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动
测出轨迹上某一点的坐标(x、y)代入可求出v0
提示:在竖直方向上,根据Δy=gT2得相等的时间间隔T= , 物体平抛运动的初速度v0= 。
你能想出其他获得平抛运动轨迹的方法吗?
1、在做“研究平抛物体的运动”的实验中,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的轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为哪些操作是正确的( )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相同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球的位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
2、下列哪些因素会使“ 研究平抛物体的运动” 实验的误差增大( )A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点较远
3、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。他观察到的现象是:小球A、B______填“同时”或“不同时”落地;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______填“变长”、“不变”或“变短”;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。
【答案】同时 不变 初速度 自由落体
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