§5-3 实验：研究平抛运动
5.3实验探究平抛运动的特点
第五章 抛体运动第3课 实验：探究平抛运动的特点课程标准 核心素养1.知道什么是抛体运动、平抛运动.2.会用运动分解的方法分析两个分运动.3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运动的轨迹． 1、物理观念：抛体运动。
2、科学思维：设计实验方案探究抛体运动的规律。
3、科学探究：利用运动分解的思想去研究平抛运动两个方向的运动性质。
4、科学态度与责任：团结协作，实事求是处理实验数据，归纳实验结论。
知识点01 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．【即学即练1】如图所示，将一小球（可视为质点）在距离地面一定高度处水平抛出，小球最后落到与抛出点水平相距x 的P 点。
现调节抛出点的高度，使该小球仍落到P 点，且保证小球落到P 点的速率最小，不计空气阻力，则此抛出点距离地面的高度为（ ）A ．2xB ．xC ．2xD ．4x 【答案】C【解析】设小球做平抛运动的初速度为0v ，在空中运动的时间为t ，距离地面的高度为h ，由平抛运动的规律可得 0x v t =，212h gt =解得小球在竖直方向上做自由落体运动，故可知小球落地时竖直速度 目标导航知识精讲可得小球落地速度由数学知识可知，当即时，小球落地的速率最小。
故选C。
知识点02 实验：探究平抛运动的特点1．实验思路(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点．(2)平抛运动的分解：可以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．2．进行实验方案一：频闪照相(或录制视频)的方法(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)；图1(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)测量出经过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.步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点图2(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，即改变A球的初速度，发现两球仍同时落地，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)装置和实验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．图3②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(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． 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．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)注意事项①实验中必须调整斜槽末端的切线水平，使小球做平抛运动(调节方法：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背板必须处于竖直面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直．③小球每次必须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小球开始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一直到达右下角为宜.【即学即练2】图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N 与小球离地面的高度均为H ，实验时，当P 小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q 小球，发现两小球同时落地，改变H 大小，重复实验，P 、Q 仍同时落地。
5-3 实验：探究平抛运动的特点
解
A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两 球是否同时落地 B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管 上端A一定要低于水面 C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上 同一位置由静止释放钢球 D．除上述装置外，还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动 的照片以获得平抛运动的轨迹
学习目标
1.了解三种研究平抛运动的实验及其实验步骤； 2.了解实验的基本原理、实验步骤、注意事项；
探
究
思
路
1、设法通过实验得到平抛运动的轨迹；
2、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时 间所达到的位置；
3、测量两相邻位置间的水平、竖直位移， 分析这些位移的特点；
①
频
闪
照
相
法
方案一 频闪照相法
①
频
③
喷 使内部水 水 的压强始 法 终等于大
气压
细管
喷嘴（比细管 更细的硬管）
水平喷出的细水柱即 为平抛运动的轨迹。
透明胶片
实
验
结
论
做平抛运动的物体：
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：自由落体运动
知 知识点一 描绘平抛运动的轨迹 识 (1)实验原理
点 用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹．
例
题 【例2】 (1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、
讲 铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的有__C__、__F__．
解
A．游标卡尺 F．重垂线
B．秒表
C．坐标纸
D．天平
E．弹簧测力计
(2)(多选)实验中，下列说法正确的是__A__C____．
5.3 实验：研究平抛运动的特点(2019新人教 精品课件)
任务3 探究平抛运动的特点
实验三 探究平抛运动水平分运动的特点
第五章 抛体运动
第3节 实验 研究平抛运动的特点
教学目标
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
任务
01
认识抛体运动和平抛运动
02
了解平抛运动的研究思路
03
探究平抛运动的特点
任新务课1引认入识抛体运动和平抛运动
以下的运动你是否熟悉，你在参与这项运动时是否观察过物体的 运动轨迹是什么样的？
扔铅球
打篮球
掷飞镖
任务1 认识抛体运动和平抛运动
1.抛体运动 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。
O
v0
在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的
六个点A、B、C、D、E、F，用刻度尺、
三角板测出它们的坐标(x，y)，并记录
在下面的表格中，已知g值，利用公式
y
1 2
gt 2和x＝v0t，求出小球做平抛运
y
动的初速度v0，最后算出v0的平均值.
x
P（x，y）
任务3 探究平抛运动的特点
实验三 探究平抛运动水平分运பைடு நூலகம்的特点
5.3实验探究平抛运动的特点课件-高一下学期物理人教版
B
D
B.斜槽水平部分轨道必须水平
C.每次要平衡摩擦力
D.小球每次应从斜槽上同一高度释放
【例2】在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列 器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度
尺、铁架台，还需要下列器材器材中的 C
A.秒表 B.天平 C.重锤线 D.测力计
【例3】在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从
2.分类： 平抛、斜抛、竖直上抛、竖直下抛 二、平抛运动
1.概念：以一定的速度将物体水平抛出，物体只受重力 的作用的运动。
2.条件： ①初速度水平 ②只受重力
3.性质： 匀变速曲线运动
化曲为直
沿水平桌面飞出的小球
运动的分解
阅读教科书P11最下方【参考案例】步骤1.
化曲为直 运动的分解
沿水平桌面飞出的小球
C.安装斜槽时其末端不水平
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O较远
【巩固训练】2.在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，
离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被
电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度
H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时
落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后 C
5.3 实验：探究平抛运动的特点
阅读教科书P10第一部分内容，了解抛体运动和平抛 运动，完成导学案相应内容.
一、抛体运动
1.概念：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的运动。
一、抛体运动 1.概念：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的运动。
的运动靠近木板但不接触。 3.坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处.
5.3 实验：探究平抛运动的特点 教学设计-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
第五章抛体运动实验：探究平抛运动的特点教学设计科目物理课题实验：探究平抛运动的特点课时1课时教学目标与核心素养一．知识与技能1.通过实验探究，初步掌握平抛运动问题的处理方法；2.掌握频闪照相法、滴水法、描点法等探究实验的常用方法；3.通过实验，探究并认识平抛运动的规律；二．过程与方法1.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法；2.在实验教学中，进行控制的思想方法的教育：从实验的设计、装置、操作到数据处理，所有环节都应进行多方面实验思想的教育，“实验的精髓在于控制”的思想，在乎平抛物体实验中非常突出。
如装置中斜槽末端应保持水平的控制；木板要竖直放置的控制，操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处静止开始释放的控制；在测量小车位置时对实验误差的控制等。
三．情感态度与价值观1.通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目的，同时还能进行理论联系实际的教育。
2.在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。
教学重、难点教学重点：1、平抛运动的特点和规律；2、学习和借鉴本节课的研究方法。
教学难点：1、平抛运动的规律。
教学准备教具：平抛运动演示仪、平抛竖落仪等.教学过程教师活动学生活动设计意图一．导入新课：前几节课我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动的基本方法-运动的合成与分解。
那我们先来回顾一下：【教师提出问题】①做曲线运动的物体其速度的方向是怎样的？②在什么情况下物体会做曲线运动？③运动的合成与分解包含哪几个方面的内容？④合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系呢？好了，我们已经了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律，现在这节课，我们通过实验来研究一种生活中常见的曲线运动-平抛运动。
二．讲授新课：（1）抛体运动质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与分解合运动和分运动所经历的时间一定是相同的，这是等时性原理；各个分运动之间是相互独立、互不影响的，这是独立性原理通过对前面曲线运动和运动的合成与分解的回顾，开启本节课的学习-实验：探究平抛运动的特点【教师引导实验】抛体运动教师以任意角度向空中抛出一个粉笔头。
5.3实验：研究平抛运动
三、 1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木 、应保持斜槽末端的切线水平， 切线水平 熟 竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触； 板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触； 悉 实 2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下， 同一位置无初速度滚下 、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下， 验 在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适 在斜槽上释放小球的高度应适当 高度应适当， 步 的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到 的水平初速度抛出， 骤 右下角间分布，从而减小测量误差； 右下角间分布，从而减小测量误差； 及 、坐标原点（ 注 3、坐标原点（小球做 平抛运动的起点） 意 平抛运动的起点）不是 O 槽口的端点， 事 槽口的端点，应是小球 项 在槽口时球心在木板上 O′ 的水平投影点。 的水平投影点。 坐标原点（平抛起点） 坐标原点（平抛起点）
要
四、数据处理
点 透 析
求小球的平抛初速度 为原点，画出竖直向下的y轴和水平的x a、以O为原点，画出竖直向下的y轴和水平的x轴； 从曲线上选取A 六个不同的点， b、从曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点， 测出它们的坐标； 测出它们的坐标； g 用这六个点的坐标， c、用这六个点的坐标，根据公式 v 0 = x 2y 求 出 然后统计平均。 六个v 六个v0值，然后统计平均。 ．
x
2m/s
§5.3 实验：研究平抛运动 实验：
实验目的
1、用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹； 用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹； 2、掌握根据平抛物体运动轨迹求初速度的方法。 掌握根据平抛物体运动轨迹求初速度的方法。 一、了解实验器材； 了解实验器材； 二、掌握实验原理； 掌握实验原理； 三、熟悉实验步骤及注意事项
高一物理必修二第五章§5.3实验：研究平抛运动
高一物理必修二第五章
§5.3实验：研究平抛运动
班级 姓名
平抛运动的规律
(1) 位移：
水平分位移：t v x 0= 竖直分速位移：221gt y =
(2) 速度：
水平分速度0v v x
= 竖直分速度gt v y =
猜想：平抛运动水平方向是不是匀速直线运动，竖直方向是不是匀加速直线运动？ 如何验证我们的猜想？
【实验探究】
1. 探究平抛运动水平方向的运动规律
使木板尽量光滑，轨道高度相同，同时释放俩小球。
观察俩小球的运动情况。
引入问题：①俩小球相碰，这个实验结果得出什么结论？
②从动力学角度分析，为什么水平方向是匀速直线运动？
创设问题：既然平抛物体水平方向上作匀速直线运动那么它在竖直方向上作什么样的运动，我们如何探究呢？
2.探究平抛运动竖直方向的运动规律
用平抛运动演示器做实验
如图所示，用小锤击打弹性金属片C，使A球沿水平方向飞出做平抛运动，与此同时，B球被松开做自由落体运动，改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地。
（用耳朵听声音）
问题创设：①A、B两球同时落地的现象，得出什么结果。
引导学生得出结论：平抛运动的竖直分运动是。
②从动力学角度分析，为什么竖直方向是自由落体运动？
突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线：
【结论】
平抛运动水平方向上做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
5.3实验：研究平抛运动 - 学生版
5.3实验：研究平抛运动课堂讲解：一．实验目的1、能根据运动轨迹分析实验数据，求出平抛物体的初速度。
二．实验原理1、运用平抛运动的规律：水平方向：0x v t =，竖直方向：三．实验器材斜槽、小球、铁架台、方木板、重锤和细线、米尺和三角板、铅笔、坐标纸、图钉四．实验步骤1、用图钉把坐标纸钉在竖直的方木板上。
如果木板不铅直将影响球的飞行，可能相撞或摩擦，因此要用铅锤线校准。
2、在紧靠木板的左上角固定斜槽。
固定斜槽时要使其末端 ，确保小球飞出作 ，可将小球置于平轨部分，若球平衡即可。
3、确定小球飞出时的初始位置即坐标原点O ，并过O 用铅锤线描出竖直线即y 轴。
坐标原点（即小球做平抛运动的起点）是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点O ，即O 点在水平槽口端点正上方r 处。
4、把事先做好的带孔的卡片用手按在竖直木板上，调节卡片位置，使槽上滚下的小球正好从卡片孔穿过，用铅笔记下小球穿过孔时的位置。
小球每次应在 从斜槽上由 开始滚下，在斜轨上释放小球不宜用手指，而要用斜槽上的球夹或挡板（如尺子），这样做重复性好，能确保每次的 相同。
5、取下白纸，以O 点为原点再画一条水平向右的x 轴（与υ0方向相同）。
6、根据记下小球穿过孔的一系列点的位置，画出平滑曲线即为小球做平抛运动的轨迹。
五．数据处理1、计算平抛物体的初速度：在曲线上（轨迹上）选取距O 点远些的点测出它们的坐标（x ，y ），填入表中来计算球的初速度，最后取平均值。
六．实验结论平抛实验中小球作平抛运动轨迹是 线，其平抛初速度 。
七．注意事项1、安装斜槽时，其末端切线要保证水平，否则会造成小球并非做平抛运动，测量的数据不准确。
2、建立直角坐标系时，斜槽末端端口位置并不是坐标原点(实际上应以末端端口上的小球球心位置为坐标原点)。
3、小球每次从槽上开始滚下的位置应相同，使得平抛初速度相同。
八．利用水平方向等距三点求平抛运动的初速度和抛出点坐标。
步骤：课堂巩固练习：1．如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平) 时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动2（多选）．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( )A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看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一定要低于水面C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹3．在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用( )A．实心小铁球B．空心小铁球C．实心小木球D．以上三种小球都可以4．安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是( ) A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球飞出时，初速度水平C．保证小球在空中运动的时间每次都相等D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线5（多选）．下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”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O较远6（多选）．数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄大约15帧照片，一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片，下列处理正确的是( ) A．只要测出相邻三照片上小球的距离，就能判断平抛运动的特点B．只要测出相邻三照片上小球的水平距离，就能判断平抛运动在水平方向上运动特点C．只要测出相邻三照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在水平方向上运动特点D．只要测出相邻三照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在竖直方向上运动特点7（多选）．在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹．下面列出了一些操作要求，将正确的选项前面的字母填在横线上________．A．调节斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须不同C．每次必须由静止释放小球D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线8．某同学做平抛物体运动的实验时，用带孔的硬纸卡来确定小球位置，如图所示，下面实验步骤正确的排列顺序是__________．A．把钢球从斜槽上的某点释放，它飞出后开始做平抛运动，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰从小孔中央通过，然后对准孔中央在白纸上记下一个点B．把小球放在斜槽末端，以球心位置作为平抛运动起点O，在白纸上标出O点位置C．取下白纸，在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线OxD．用光滑曲线把记录到小球通过位置的若干点连接起来，得到平抛运动的轨迹E．从斜槽上相同位置释放小球，用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点F．在轨迹上取几个不同的点，测出它们的坐标x和y，利用g值，求出初速度再取平均值G．利用重锤线画出竖直线OyH．把白纸用图钉固定在竖直木板上，把小球放在斜槽末端水平部分，调整到小球不滚动，再固定斜槽9．在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25 cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球的初速度的计算公式为v0＝__________(用L、g表示)，其值是__________(取g＝9.8 m/s2)．10．利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图甲所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断：MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点与木板间的距离OO′＝h(h>L)．(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是_____________________________________.(2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落在木板上的C点，O′C＝s，则小球做平抛运动的初速度v0为________．(3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向间的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标，得到如图乙所示图象，则当θ＝30°时，s为________m.11．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝5.02 cm，B、C间距离y2＝14.82 cm.请回答以下问题(g＝9.80 m/s2)(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_______________________________________________________________________________ ______________________________________.(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝________.(用题中所给字母表示)(3)小球初速度的值为v0＝________ m/s.课后作业：1（多选）．在“研究平抛运动”的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有() A．小球开始滚下的高度B．小球在空中飞行的时间C．运动轨迹上某点P的水平坐标D．运动轨迹上某点P的竖直坐标答案CD2（多选）．(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________．A．停表B．坐标纸C．天平D．弹簧秤E．重垂线(2)实验中，下列说法正确的是________．A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．为使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E．为了比较准确地找出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点都连接起来3．两个同学根据不同的实验条件，进行了“研究平抛运动”的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明____________________________________________________________________________________________________________________________________(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出．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____________________________________________．4．在“研究平抛物体的运动”的实验中：(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________.(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的．(3)某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是_____________________ _______________________________________．(4)该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为(x，y)，则初速度的测量值为________________，测量值比真实值要________________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．5．(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动．如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一个小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面．这个实验()A．只能说明上述规律中的第①条B．只能说明上述规律中的第②条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律(2)做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动一段时间后着地．一架相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片，如图所示(虚线为正方形格子)．已知汽车长度为3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等，第三个像是刚好着地的时刻，由照片可以推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s，高台离地面的高度为________m．(取g＝10 m/s2)6. 某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度．在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺，让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上，则利用小球在刻度尺上的落点位置，就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度．下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺(图中P点为重锤的投影位置)，其中可能正确的是()7．如图所示，用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”，利用该实验器，一方面能测弹簧的劲度系数，另一方面可测量小球做平抛运动的初速度．(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________和________________，然后由公式________________求出k的平均值．(2)使用该装置测量小球的初速度时，需要多次将弹簧的右端压到________(选填“同一”或“不同”)位置．然后分别测出小球几次飞出后的________________和________________，再由公式________________求出初速度的平均值．8．某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示．图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．完成下列填空：(重力加速度取10 m/s2)(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1－y2|＝________m，|y1－y3|＝________m，|x1－x2|＝________m．(保留两位小数)(2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s，小球抛出后的水平速度为________m/s.9. 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则(1)求小球平抛运动的初速度的计算式(用L、g表示)，其值是多少？(2)a点是平抛小球抛出点的位置吗？如果不是，那么抛出点的位置怎样确定？。
5.3实验：研究平抛运动
高中物理 必修二 平抛运动 王老师讲义5.3第五章曲线运动第三节 实验：研究平抛运动1、如何判断平抛运动的轨迹是否为抛物线？① 在某物体做平抛运动的轨迹曲线上，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系。
② 那么在X 轴上做出等距离的几个点及轨迹上对应的各点，用刻度尺测量各点的x 、y 两个坐标。
③ 方法1 代数运算法： 把x y 值带入y=ax 2，求出a 的值，在误差允许的范围内是一个常数。
即可判断物体的轨迹是否为抛物线。
④ 方法2 图像法：建立y-x 2坐标系，计算出对应的y 和x 2的值，在y-x 2坐标系中描点连接各点看是否在一条直线上，该直线的斜率即为a 的值。
二、怎样计算平抛物体的初速度？ 1、已知轨迹和抛出点：以抛出点为原点坐标，水平方向为x 轴，竖直向下为y 轴，建立平面直角坐标系。
用刻度尺测量出某一点的坐标x y ，根据平抛运动水平方向是匀速直线运动， 竖直方向是自由落体运动，（图1）即 x=v 0t y=21gt 2所以 v 0=tx=x h g 2Oyxy 3）2、已知轨迹和竖直轴（或水平轴）但不知抛出点：应用此种方法进行求解，要注意观察所给的几个点是否为连续相等时间，若满足此条件，则可以应用匀变速运动的基本规律Δy=gt 2求到时间t ，再根据x=v 0t 求解v 0。
例如：一个同学做“研究平抛物体运动”的实验，只在纸上记下重垂线y 的方向，忘记在纸上记下坐标原点位置，并只在坐标纸上描出平抛物体的后一部分轨迹，如图所示，依此图再加一把刻度尺，如何计算出平抛物体的初速度？方法1：在轨迹上取三点A 、B 、C ，使得x AB =x BC =Δx ，过A 、B 、C 三点做三条水平线，测出A 、B 两点间竖直距离为y 1，A 、C 两点间竖直距离为y 2，根据以上数据就可以求出v 0了。
设相邻两点间的时间间隔为t ， y 2则 y 2 - y 1=gt 2①又 Δx=v 0t ②由①②解得v 0=Δx12y y g -方法1例题1 某同学在做研究平抛运动的实验时，忘记记下小球的抛出点，右图中的A 点为小球运动一段时间后的位置，他便以A 点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，得到如图2所示的图像。
5.3实验：研究平抛运动ppt
y
几个问题的思考
问题探究1：如何检验斜槽末端部分是否 水平 ？ 若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位 置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端 水平。 问题与探究2：怎么判断木板面是否竖直?
重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行； 使小球平抛的轨道平面与板面平行。
几个问题的思考
问题探究3：怎么确定坐标原点o，建立直角坐标系?
s v s T
0
C s
s
g h
实验
研究平抛运动的规律
例2、在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格 的纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25cm，若小球在平抛 运动中先后经过的几个位置如图中的 a、 b、 c、 d所示， 2 gl 则小球平抛的初速度的计算式为 v0＝＿＿＿＿＿ (用 l、 g 表示)，其值是 0.70m/s (g取9.8m／s2)．
例1、如图所示，在《研究平抛运动》的 实验中，描绘得到的平抛物体的轨迹的一 部分，抛出点的位置没有记录，试根据图 中的数据求出平抛运动的初速度。 解析: 在轨迹上ABC三个点是水 A
平间距相等的，故有： 物体在AB段和BC段运动 的时间必相等，则有:
2 2 1
h1
h2
B
h h h gT
（新教材做法） 描绘运动轨迹:把笔尖放在小球可能 经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖, 用铅笔在该位置画上一点,用同样的方法, 从同一位置释放小球,在小球运动路线上 描下若干点.
5、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向 下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置 连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点， 用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。 x 用公式x＝v0t和y＝gt2/2 计算出小球的初速度v0， 最后计算出v0的平均值。 并将有关数据记入表格内。
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y/cm 图2 20 80
课题:§5_3 实验：研究平抛运动
[学习目标]
1、知道平抛运动的条件及相应控制方法，知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。
2、知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法。
3、会推导平抛初速度的表达式，能依据实验数据计算平抛运动的初速度。
[自主学习]
1、平抛运动轨迹的判断
思考1、该同学在实验中利用坐标纸得到平抛运动轨迹如图1（O 为抛出点），为
了判断该轨迹是否为抛物线，他对图象作了如下的处理：
1）在坐标轴上取一点A 1并测得M 1坐标为（0.1m ，0.2m ），请你根据该同学的方法依次作出点A 2、A 3、A 4，找到轨迹上对应的M 2、M 3、M 4并写出它们对应的坐标值为：M 2（ 0.2 m, ）、 M 3（0.3m, ）、M 4（0.4m, ） 2）请你帮该同学判断：这条轨迹是不是抛物线？
2、计算平抛物体运动的初速度（重点）
思考2、图2是一同学在实验后在白纸上作出的轨迹图（以抛出点为坐标原点）和所得数据。
试求出该运动物体的初速度。
x
0.1 0.2 0.3 0.4
小结方法：①取三点，使相邻两点的水平距离⊿x 相等，则相邻点间历时相等，
设历时为t
②由竖直方向相邻两点间的距离之差⊿y=gt 2,求出t ③由⊿x=V 0t ,可求出V 0
[拓展提高]
1、实验探究：某同学在实验室用图3装置研究平抛运动。
为了得到清晰的运动轨迹，该同学进行如下的操作：
①检查平抛导轨，要求导轨末端与重锤线 （该同学将小球放在导轨末端水平部分，将其向两边各轻轻拔动一次，看其是否有明显的运动倾向，这样做的目的是 。
）
②利用重垂线调整平板竖直。
③确定坐标原点，把小球放在导轨末端处，用铅笔记下小球此时球心所在平板上的水平投影点O ，O 即为原点。
利用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为 轴，同时作出x 轴。
④使球从导轨某一高处由静止落下，打在接球槽上，记下小球通过的位置。
⑤将接球槽逐次下降，使球从 由
静止落下，（以保证每次抛出的 相同，轨迹重合。
）重复上述操作，即在白纸上描得一系列平抛球运动点迹。
（取4-6点即可）
⑥取下白纸，以O 点为原点画出水平线用平滑曲线将记下的各点连接便可画出平抛球的运动轨迹。
2、请将你实验中所得轨迹图及有关数据记录在下面，并进行有关数据分析。
底板 平板
接球槽 导轨
重锤
图3
a
图5 10
30
[巩固练习]
1、我们利用斜面小槽来研究平抛运动，下列做法可减小实验误差的是（ ） A 、使用密度较大、体积较小的钢球 B 、尽量减小球与导轨间的摩擦
C 、实验时，让小球每次从同一高度由静止开始滚下
D 、导轨末端的切线保持水平
2、某同学在做平抛运动的实验时得到了如图5所示的物体运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（1）小球平抛的初速度为 m/s 。
（g 取10m/s 2）
3、课后练习1、2
[学后反思] .
图4。