探究平抛运动的规律yangjiua学习教案

1、会计学1探究探究(tnji)平抛运动的规律平抛运动的规律yangjiua第一页，共27页。生活生活(shnghu)中中的实例的实例用力推一下水平桌面上的小球用力推一下水平桌面上的小球，小球在桌面上滚动，直至，小球在桌面上滚动，直至(zhzh)以水平方向的初速度以水平方向的初速度飞出飞出产生条件和运动特点产生条件和运动特点1、条件：初速度沿水平方向，只、条件：初速度沿水平方向，只有重力作用。有重力作用。2、特点：由于速度方向与受、特点：由于速度方向与受力方向不在一条直线上，力方向不在一条直线上，故平故平抛运动是曲线运动，又受力恒抛运动是曲线运动，又受力恒定，所以是定，所以是匀变速曲线运动匀变速曲

2、线运动第2页/共27页第二页，共27页。生活生活(shnghu)中中的实例的实例网球运动员举拍沿水平方向用力击球(j qi)，球的运动可近似看作平抛运动第3页/共27页第三页，共27页。竖直方向运动竖直方向运动(yndng)的规律的规律猜测：由于在竖直方向上只受重力作用，它在竖直方向的运动(yndng)规律很可能与自由落体的规律一样。 平抛运动比直线运动复杂，不容易直接研究它的速度、位移等的变化规律，需要将它分解为较简单的直线运动，这就要用到研究曲线运动基本方法运动的合成与分解， 第4页/共27页第四页，共27页。竖直竖直(sh zh)方向运动方向运动的规律的规律对比(dub)实验法：第5页/

3、共27页第五页，共27页。竖直方向运动竖直方向运动(yndng)的规律的规律对比(dub)实验法：第6页/共27页第六页，共27页。竖直方向运动竖直方向运动(yndng)的规律的规律 结论：第7页/共27页第七页，共27页。水平水平(shupng)方向方向运动的规律运动的规律猜测：由于在水平方向上不受力的作用，它在水平方向的运动规律很可能(knng)与匀速运动的规律一样。我们将继续实验第8页/共27页第八页，共27页。水平水平(shupng)方向方向运动的规律运动的规律 要探究平抛运动的物体在水平方向运动特点要探究平抛运动的物体在水平方向运动特点,需需要测量几段相等时间间隔内物体在水平方向上的

4、位要测量几段相等时间间隔内物体在水平方向上的位移移,看看这些位移是否看看这些位移是否(sh fu)相等。因此，实验对相等。因此，实验对我们提出了下面的要求。我们提出了下面的要求。第9页/共27页第九页，共27页。水平水平(shupng)方向方向运动的规律运动的规律轨迹(guj)分析法：在画出平抛运动的轨迹图象 第10页/共27页第十页，共27页。根据自由落体运动的位移公式根据自由落体运动的位移公式x=gt2/2我们可以得出，在相邻相等的时间间我们可以得出，在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为隔内物体所发生的位移之比为1：3：5：(2n+1)，那么我们就可以从坐，那么我们就可以从坐标系中

5、的纵轴上选取长度分别为标系中的纵轴上选取长度分别为h、3h、5h的相邻的线段，即选取纵坐标的相邻的线段，即选取纵坐标分别为分别为h、4h、9h的三个点例如选的三个点例如选择择(xunz)5、20、45这几个点如这几个点如图图634所示，在平抛的轨迹上找所示，在平抛的轨迹上找出纵坐标与之相对应的点，这些点所出纵坐标与之相对应的点，这些点所对应的横坐标即为平抛运动的水平分对应的横坐标即为平抛运动的水平分运动在相邻相等的时间间隔里所达到运动在相邻相等的时间间隔里所达到的位置的位置 水平方向运动水平方向运动(yndng)的规律的规律轨迹分析法：第11页/共27页第十一页，共27页。这样我们就找出了水平

6、分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移(wiy)，观察这些水平分位移(wiy)，可以得到什么规律?水平方向运动水平方向运动(yndng)的规律的规律轨迹分析法： 结论：第12页/共27页第十二页，共27页。获取平抛运动获取平抛运动(yndng)轨轨迹的方法迹的方法1第13页/共27页第十三页，共27页。获取获取(huq)平抛运动轨迹平抛运动轨迹的方法的方法2第14页/共27页第十四页，共27页。某同学使小球沿课桌水平飞出，用前面所说数码相机来拍摄小球做平抛运动的录像（每秒15帧），并将小球运动的照片打印出来。请问：他大约(dyu)可以得到几帧小球正在空中运动的照片？H=0.8m,T=0.4s

7、, 约约6帧帧第15页/共27页第十五页，共27页。本节课我们学习的主要本节课我们学习的主要(zhyo)(zhyo)内容是：内容是： 一一.平抛运动平抛运动 定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力 作用作用(zuyng)下所做的运动。下所做的运动。 条件：有一定的水平初速度；忽略空气阻力；只受重力的作用条件：有一定的水平初速度；忽略空气阻力；只受重力的作用(zuyng)。二、竖直方向的运动规律二、竖直方向的运动规律 受力情况：只受重力作用受力情况：只受重力作用(zuyng) 初速度情况：无初速度情况：无 结论：平抛运动在竖直

8、方向上的分运动是自由落体运动结论：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动三、水平方向的运动规律三、水平方向的运动规律 受力情况：不受力受力情况：不受力 初速度情况：有初速度情况：有 结论：平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动结论：平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动 第16页/共27页第十六页，共27页。研究研究(ynji)平抛物体平抛物体的运动的运动1 1、用实验方法、用实验方法(fngf)(fngf)描出平抛物体的运动轨迹描出平抛物体的运动轨迹; ; 2 2、从实验轨迹求平抛物体的初速度从实验轨迹求平抛物体的初速度. . 实验目的实验原理1 1、平抛物体的运动的分解：、平抛物体

9、的运动的分解：（1 1）水平方向的匀速直线运动；）水平方向的匀速直线运动；（2 2）竖直方向的自由落体运动。）竖直方向的自由落体运动。2 2、利用、利用描迹法描迹法描出小球的运动轨迹，即小球作平抛运动的曲线，建立直描出小球的运动轨迹，即小球作平抛运动的曲线，建立直角坐标系，测出曲线上的某一点的坐标（角坐标系，测出曲线上的某一点的坐标（x x，y y），根据重力加速度），根据重力加速度g g的数的数值，利用公式值，利用公式y=gty=gt2 2/2/2和和x=vx=v0 0t t，求出小球的水平速度，求出小球的水平速度v v0 0，即为小球做，即为小球做平抛运动的初速度。平抛运动的初速度。 第1

10、7页/共27页第十七页，共27页。实验(shyn)仪器 平板、重垂线、铅笔平板、重垂线、铅笔(qinb)(qinb)、刻度尺、小球、弧、刻度尺、小球、弧形斜槽、白纸、有孔的硬纸片形斜槽、白纸、有孔的硬纸片 第18页/共27页第十八页，共27页。 实验(shyn)模拟第19页/共27页第十九页，共27页。实验(shyn)步骤1 1、安装调整斜槽，用图钉把白纸、安装调整斜槽，用图钉把白纸(bi zh)(bi zh)钉在竖直板钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽上，在木板的左上角固定斜槽. .平衡法调整斜槽平衡法调整斜槽: :将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，若小球

11、在平直轨道上的任意位置都静止，就表明水平若小球在平直轨道上的任意位置都静止，就表明水平已调好。已调好。 2 2、调整木板调整木板：用悬挂在槽口的：用悬挂在槽口的重垂线重垂线把木板调整到竖直方向把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重垂线方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重垂线方向记录到木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，记录到木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木木板与斜槽的相对位置保持不变。板与斜槽的相对位置保持不变。 3 3、确定坐标确定坐标O O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时

12、球心在图板上的在图板上的水平投影点水平投影点O O，O O点即为坐标原点。点即为坐标原点。 第20页/共27页第二十页，共27页。实验(shyn)步骤5 5、计算初速度：以、计算初速度：以O O点为原点画出竖直向下的点为原点画出竖直向下的y y轴和水平轴和水平(shupng)(shupng)向右的向右的x x轴，并在曲线上选取轴，并在曲线上选取ABCDEFABCDEF六个不同的六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标(x,y)(x,y)，用公式，用公式x=v0tx=v0t，y=gt2/2y=gt2/2，计算出小球的初速度，计算出小球的初速度v0v0，最后计

13、算出，最后计算出v0v0的平均的平均值，并将有关数据记入表格内。值，并将有关数据记入表格内。 4 4、描绘运动轨迹描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，

14、用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。系列位置。 取下白纸把这些位取下白纸把这些位置连接成光滑的曲线即得小球平抛运动的轨迹。置连接成光滑的曲线即得小球平抛运动的轨迹。第21页/共27页第二十一页，共27页。注意事项1 1、实验、实验(shyn)(shyn)中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。触。 2 2、小球必须、小

15、球必须(bx)(bx)每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个档板。每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个档板。 3 3、坐标原点（小球做平抛态度的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，、坐标原点（小球做平抛态度的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。球的球心在木板上的水平投影点。 4 4、要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图、要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右上角，这样可以减小测量误差。板左上角到达右上角，这样可以减小测量误差。 5 5、要在平抛轨道上选取距、要在平抛轨道上选取距O O

16、点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。的误差较小。 第22页/共27页第二十二页，共27页。63 问题与练习参考解答：问题与练习参考解答：1、答：还需要的器材是刻度尺、三角尺、答：还需要的器材是刻度尺、三角尺 实验步骤：实验步骤：（1）调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平面时的球心）调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平面时的球心 距离为某一确定距离为某一确定(qudng)值值y；（2）让小球从斜面上某一位置）让小球从斜面上某一位置A无初速释放；无初速释放；（3）测量小球在木板上的落点）测量小球在木板上的落点 P1与重锤线之间的距离与

17、重锤线之间的距离(jl)x1；（4）调节木板高度，使木板上表）调节木板高度，使木板上表 面与小球离开水平桌面时的面与小球离开水平桌面时的 球心距离球心距离(jl)为某一确定值为某一确定值4y；第23页/共27页第二十三页，共27页。2.解：改变墙与重锤线之解：改变墙与重锤线之间的距离间的距离x，测量落点与抛，测量落点与抛出点之间的竖直出点之间的竖直(sh zh)距离距离y，若，若2x1=x2，有，有4y1=y2，则说明小球在水，则说明小球在水平方向做匀速直线运动。平方向做匀速直线运动。（5）让小球从斜面上同一位置）让小球从斜面上同一位置A无初速释放；无初速释放；（6）测量小组在木板）测量小组在木板(m bn)上的落点上的落点P2与重与重锤线之间的距离锤线之间的距离x2；（7）比较）比较x1、x2，若，若2x1=x2，则说明小球在水，则说明小球在水平方向做匀速直线运动；平方向