人教版（2019）必修 第二册 第五章 3实验：探究平抛运动的特点（课件+学案+练习，共3份）

第3节　实验：探究平抛运动的特点 学习目标　1.知道抛体运动、平抛运动的概念。会用运动分解的方法研究平抛运动。2.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，并描绘出平抛运动的轨迹。3.通过探究平抛运动的特点的实验，获取探究中处理数据的方法。 一、抛体运动和平抛运动 1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力_____的情况下，物体只受_____作用的运动。 2.平抛运动：初速度沿_____方向的抛体运动。 3.平抛运动的特点 (1)初速度沿_____方向。 (2)只受_____作用。 二、实验思路 1.基本思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的_____运动。 2.平抛运动的分解方法 由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，可尝试将平抛运动分解为_____方向的分运动和_____方向的分运动。 三、进行实验 方案一　频闪照相法 1.对频闪照片的分析 (1)如图甲所示是一个小球做平抛运动时的频闪照片。选第一个小球球心为原点建立坐标系，可每3个小球(不计初始位置的球)取1个小球测量相对应的横坐标和纵坐标，如图乙所示。 (2)根据频闪照相的特点可知，若频闪周期为T，则每相邻两球的时间间隔相等，都是T，即图中OA、AB、BC对应的时间间隔就是_____。 (3)将所测的数据填入表格，分析小球水平方向分运动和竖直方向分运动的特点。 O A B C 横坐标 0 x1 x2 x3 纵坐标 0 y1 y2 y3 2.数据处理 (1)水平方向：数据满足x1－0＝x2－x1＝x3－x2＝…，则说明小球在水平方向做_____运动。 (2)竖直方向：根据坐标计算每一段时间间隔内的位移，然后计算出相邻相等时间内的位移差，若相等，则说明小球在竖直方向上做匀加速直线运动，由于竖直方向小球只受重力作用，加速度为g。如果O点是平抛运动轨迹的初始点，则竖直方向初速度为0，小球在竖直方向做_____运动。 方案二　分步研究水平和竖直两个方向的分运动规律 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做_____运动；同时B球被释放，自由下落，做_____运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。 (2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，多次重复这个实验，记录实验现象。 (3)结论：发现两球仍_____落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为_____运动。 步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 (1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端_____，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节的倾斜挡板。 (2)钢球在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)上下调节挡板N，通过多次实验，每次使钢球从斜槽上_____(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)根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_____，测量这些点之间的水平位移，确定水平分运动的特点。 (7)结论：平抛运动在相等时间内水平方向_____，平抛运动在水平方向上为_____。 探究一　实验原理与操作 例1 某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。 (1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是_____。 A.小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹 B.本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备重垂线 C.为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道 ... ...