2024_2025学年新教材高中物理第五章抛体运动3实验：探究平抛运动的特点学案新人教版必修第二册.doc
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试验：探究平抛运动的特点
目标体系构建
明确目标·梳理脉络
【学习目标】
1．知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法探讨平抛运动。
2．知道平抛运动的条件，并会描绘平抛运动的轨迹。
3．会依据平抛运动的轨迹，探讨平抛运动水平和竖直分运动的特点。
4．通过探究平抛运动特点的试验，了解科学探究中获得及处理数据的方法。
【思维脉络】
课内互动探究
细研深究·破疑解难
一、抛体运动和平抛运动
1．抛体运动：以肯定的速度将物体抛出，在空气阻力__可以忽视__的状况下，物体只受__重力__作用的运动。
2．平抛运动：初速度沿__水平__方向的抛体运动。
3．平抛运动的特点：
(1)初速度沿__水平__方向；
(2)只受__重力__作用。
二、试验：探究平抛运动的特点
1．试验目的
(1)用试验方法描出平抛运动的轨迹。
(2)探究平抛运动竖直方向和水平方向运动的特点。
2．试验原理
用频闪照相的方法或探讨平抛运动的试验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置，用平滑曲线连接各位置，得到小球做平抛运动的轨迹。以小球平抛的起点为坐标原点，沿水平方向和竖直向下的方向建立直角坐标系，依据各点坐标数据探讨小球在水平方向和竖直方向的运动规律。
3．试验器材
(1)频闪照相机、铅笔、刻度尺、三角板。
(2)平抛试验装置、小钢球、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板。
4．进行试验
方案一：频闪照相法：
(1)试验现象：利用频闪照相机得到物体做平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片如图1所示。
(2)现象分析：
①在竖直方向上，两种运动经过相等的时间，下落相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是自由落体运动；
②在水平方向上，平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同，即水平方向上的运动是匀速直线运动。
(3)理论分析：
①水平方向：初速度为v0，物体不受力，即Fx＝0，物体由于惯性而做匀速直线运动。
②竖直方向：初速度为零，物体只受重力作用，即Fy＝mg，a＝g，物体做自由落体运动。
方案二：分别探讨水平和竖直方向分运动规律
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)如图2所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做__平抛__运动；同时B球被释放，做__自由落体__运动视察两球的运动轨迹，听它们落地的声音。
(2)分别变更小球距地面的高度和小锤击打的力度，即变更A球的初速度，发觉两球__仍同时落地__，说明平抛运动在竖直方向的分运动为__自由落体运动__。
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
1．装置和试验
(1)如图3所示，安装试验装置，使斜槽M末端__水平__，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平放置的可上下调整的倾斜挡板。
(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板平行。钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹。
(3)上下调整挡板N，进行多次试验，每次使钢球从斜槽上__同一__(选填“同一”或“不同”)位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在白纸上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴。
(5)取下坐标纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹。
(6)依据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间__间隔相等__，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点。
(7)结论：平抛运动在相等时间内水平方向__位移相等__，平抛运动水平方向为__匀速直线运动__。
2．留意事项
(1)试验中必需调整斜槽末端的切线__水平__，使小球做平抛运动(调整方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球__静止__，则斜槽末端水平)。
(2)背板必需处于__竖直__面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否__竖直__。
(3)小球每次必需从斜槽上__同一位置__由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同。
(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球__球心__在背板上的投影点。
(5)小球起先滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角始终到达右下角为宜。
考点一对试验操作过程的考查
┃┃典例剖析__■
典题1(多选)(2024·河南省林州市第一中学高二下学期2月调研)在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是(BD)
A．选用装置1探讨平抛物体竖直分运动，应当用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A肯定要低于水面
C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不肯定要从斜槽上同一位置由静止释放
D．除上述装置外，也能用数