《创新课堂》第五章 抛体运动 3.实验探究平抛运动的特点 高中物理必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

3.实验：探究平抛运动的特点 一、实验目的 1.知道抛体运动、平抛运动的概念。 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.会用对比法分别探究平抛运动竖直方向和水平方向的分运动特点。 二、实验原理 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。 4.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　水平　方向的分运动和　竖直　方向的分运动。 三、参考方案 方案一：频闪照相（或录制视频）法 （1）通过频闪照相（或录制视频），获得小球做平抛运动时的频闪照片（如图1所示）。 （2）以抛出点为原点，建立直角坐标系。 （3）通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置。 （4）测量出T、2T、3T…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格。 （5）分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点。 抛出时间 T 2T 3T 4T 5T 水平位移 竖直位移 结论 水平分运动特点 竖直分运动特点 方案二：分别研究水平方向和竖直方向分运动的规律 （一）探究平抛运动竖直分运动的特点 1.实验步骤 （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。观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音。 （2）分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现两球仍同时落地。 2.实验结论：平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。 （二）探究平抛运动水平分运动的特点 1.实验器材 　斜槽　、小钢球、白纸、　复写纸　、铅笔、刻度尺、三角板。 2.实验步骤 （1）如图3所示，安装实验装置，使斜槽M末端切线　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节的倾斜挡板。 （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，使钢球的　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，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上　同一位置　由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。 3.数据处理 （1）以斜槽水平末端端口处钢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。 （2）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。 （3）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的特点。 （4）实验结论：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。 4.误差分析 （1）安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小钢球离开斜槽后不做平抛运动。 （2）建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确。 （3）小钢球每次自由滚下时，起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差。 （4）确定小钢球运动的位置时不准确，会导致误差。 （5）量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差。 5.注意事项 （1）实验中必须调整斜槽末端的切线水平（检验斜槽末端是否水平的方法是将小钢球放在斜槽末端水平部分，看其是否能保持静止）。 （2）背板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。 （3）小钢球每次必须从斜槽上同一位置滚下。 （4）坐标原点不是槽口的端点，应是小钢球出槽口时球心在木板上的投影点。 （5）小钢球开始滚下的位置高度要适中，以使小钢球平抛运动的轨迹由坐标纸 ... ...