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(共43張PPT)
實驗：探究平拋運動的特點
高一年級 物理
平拋運動
平拋運動：以水平初速度拋出后，物體只在重力作用下的運動。
如何獲取物體平拋運動的相關信息呢？
1.問題思考：為了研究物體運動的規律，需要獲取和記錄其運動信息。平拋運動的物體其位置和速度隨時間都在不斷發生變化，如何獲取和記錄其位置和速度的信息呢？哪一個更容易獲取？
物體運動位置隨時間變化的信息更容易獲取。
2.解決方案：回想當初研究小車（小球）的直線運動過程，應用了哪些實驗手段？
打點計時器
頻閃照相
對于研究平拋運動，哪個更適用呢？
實驗思路
平拋運動的軌跡是曲線，比直線運動復雜。應該用什么方法來研究曲線運動呢？
應當如何選取分解方向呢？
可以按照把復雜的曲線運動分解為兩個相對簡單的直線運動的思路，分別研究物體在這兩個方向上的運動特點。
G
v0
根據平拋運動的物體初速度方向及其受力特點，可以嘗試將其沿水平方向和豎直方向進行分解。
根據對平拋物體的受力分析，你對物體在水平方向和豎直方向的運動規律有怎樣的猜想？
知識回顧
勻速直線運動的特點：
經過相等時間，位移相等
勻變速直線運動的特點？
知識回顧
勻變直線運動的特點：
物體在各個連續相等時間內的位移差都相等。

知識回顧
勻變直線運動的特點：
若物體做初速度為0的勻加速直線運動，則：
xⅠ：xⅡ：xⅢ=1：3 ： 5
O
x
y
y1
x2
y3
x1
y2
x3
A
B
C
以圖中左側第一個小球中心位置為坐標原點，水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立坐標系。
從O點開始，在小球運動的軌跡上選取時間間隔相同的三個位置A、B、C。
分別測量并標出A、B、C三點對應的橫縱坐標。
方案1：頻閃照相
O
x
y
y1
x2
y3
x1
y2
x3
A
B
C
通過計算發現：
沿x軸方向有x3-x2=x2-x1
由此可知：平拋運動在水平方向上做勻速直線運動。
沿y軸方向根據測量數據計算小球由O到A下落高度h1，由A到B下落高度h2，由B到C下落高度h3。
O
x
y
y1
x2
y3
x1
y2
x3
A
B
C
通過計算發現：
沿y軸方向有h3-h2=h2-h1
結合平拋運動在豎直方向的受力情況以及之前所復習的知識，勻變速直線運動的物體，在相鄰的兩段相等時間間隔內的位移差為一個常量。可以得出：
平拋運動在豎直方向做自由落體運動。
方案2：平拋（豎落）儀
平拋儀
平拋豎落儀
方案2：平拋（豎落）儀
將平拋運動進行分解，先研究其某一單方向或規律，然后再設法分析另一個方向的運動或規律。
本節課先通過平拋豎落儀獲取平拋運動豎直方向的運動規律，再通過平拋儀獲取運動軌跡并推出其水平方向運動特點。
實驗儀器
平拋豎落儀
通過該實驗裝置如何驗證你的猜想呢？
觀察兩球是否同時落地。
僅通過一次實驗是否足以證實你的猜想？
改變小錘釋放高度，多次重復實驗。
實驗結論
通過平拋豎落儀的實驗，我們可以驗證猜想，即平拋運動在豎直方向上為自由落體運動。
實驗儀器
平拋儀
實驗儀器
白紙 復寫紙
實驗儀器
三角板
刻度尺
安裝并調節平拋儀的背板。
思考：對于從斜槽上滾出的小球，如何保證小球從斜槽末端水平拋出？
調節斜槽，使鋼球在其末端可以保持靜止。
建立坐標系時，坐標原點選在哪里？坐標軸如何確定？
鋼球靜止在斜槽末端的重心位置為原點，重錘線方向為y軸方向。
如何利用此裝置記錄小球的位置呢？
多次實驗記錄多個時刻的位置時，如何確保運動的同一性呢？
保證小球每次從同一高度靜止釋放。
在描繪小球運動軌跡時，應注意什么問題？
用平滑曲線連接
如何在所畫軌跡上確定時間間隔相等的點？這些點之間的水平位移存在什么特點？說明什么？
實驗結論
根據實驗數據可知，平拋運動在水平方向上，相同時間間隔內位移相等。
因此，平拋運動在水平方向上做勻速直線運動。
實驗要點
平拋儀斜槽末端水平的調節：
鋼球在其末端可以保持靜止
坐標原點的選取：
小球靜止在斜槽末端位置時重心位置在背板上的投影
實驗要點
坐標軸的建立：
y軸沿重錘線方向，x⊥y
多次重復實驗時要注意：
小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放
軌跡的獲得：平滑曲線連接
思路小結
研究平拋運動的方法：分解法
研究各分運動規律的思路：
設計實驗獲取軌跡
獨立研究
與已知運動規律進行對比
猜想
方案2：思路拓展
能否通過實驗先獲取平拋運動水平方向的運動特點呢？
通過左圖的實驗裝置，對你有什么啟發？
方案2：思路拓展
A、B兩球分別做什么運動？
A、B兩球在釋放時要注意哪些要點？
A、B兩球應同時由靜止釋放，且釋放位置距水平軌道高度相同。
猜想一下你會觀察到什么實驗現象？
說明什么？
此實驗現象說明：
平拋運動在水平方向上做勻速直線運動。
隨堂練習
1.某同學設計了一個探究平拋運動特點的家庭實驗裝置，如圖5.3-7所示。在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動。在鋼球拋出后經過的地方水平放置一塊木板(還有一個用來調節木板高度的支架，圖中未畫),木板上放一張白紙，白紙上有復寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點。已知平拋運動在豎直方向上的運動規律與自由落體運動相同，在此前提下，怎樣探究鋼球水平分速度的特點 請指出需要的器材，說明實驗步驟。
隨堂練習
為探究鋼球水平分運動的特點，仍需分析其在水平方向上位移隨時間變化的規律。因此需要刻度尺以測量位移大小。
如何操作以獲取鋼球在不同時刻位置的信息呢？
隨堂練習
1.調節木板高度，使木板上表面與水平桌面的距離為某一確定值y。
2.讓鋼球從某一高度靜止釋放。
3.測量鋼球在木板上的落點P1與重錘線之間的距離x1。
隨堂練習
如何獲操作以獲取經過相同時間間隔后小球的位置信息呢？
由題中信息，已知小球在豎直方向上做自由落體運動，自由落體運動的物體，自開始下落，經過相同的時間，下落的高度有什么特點？
hⅠ：hⅡ：hⅢ=1：3 ： 5
隨堂練習
4.調節木板高度，使木板上表面與水平桌面的距離為4y。
5.讓鋼球從斜面上同一位置無初速度釋放。
6.測量鋼球在木板上的落點P2與重錘線之間的距離x2 。
7.比較x1、 x2，若2 x1 = x2 ，則說明鋼球在水平方向做勻速直線運動。
隨堂練習
4.小剛同學通過實驗，得到了某物體在Oxy平面上運動的一條運動軌跡，如圖5.3-8平面直角坐標系中的OP曲線所示。他根據物體運動軌跡的特點作出了猜想：如果物體在y方向做勻速直線運動，那么物體在x方向必定做勻加速直線運動。小剛同學的猜想是否成立 作圖并給出你的分析過程。
隨堂練習
O
x
y
P
A
B
C
D
xA
xB
xC
xD
yA
yB
yC
yD
在圖線上取四點A、B、C、D
滿足：yD-yC= yC-yB=yB-yA
（xD- xC）-（xC- xB）=（xC- xB）-（xB- xA）
檢驗是否同時滿足：
課后練習
課本P13 練習與應用2

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