探究平抛运动的规律yangjiua.ppt

《探究平抛运动的规律yangjiua.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探究平抛运动的规律yangjiua.ppt（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、3 3 3 3探究平抛运动的规律生活中的实例生活中的实例被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球足球比赛中被球员踢起来在空中飞行的足球；乒乓球比赛中被球拍打出去的乒乓球；什么是抛体运动？什么是抛体运动？可以看出，生活中有许多这种运动的例子从这些例子中我们可以看出，所有这些物体都是以一定的初速度被抛出，忽略空气阻力，在只受重力的情况下做曲线运动，我们把这种运动称为抛体运动 在抛体运动中有一种特殊情况，即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向，我们把这样的抛体运动称为平抛运动平抛运动生活中的实例生活中的实例用力推一下水平桌面上的小用力推一下水平桌面上的小球，小球在桌面上滚动，直球，小球在桌面上滚动，直至以水平

2、方向的初速度飞出至以水平方向的初速度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，、条件：初速度沿水平方向，只有重力作用。只有重力作用。2、特点：由于速度方向与受力、特点：由于速度方向与受力方向不在一条直线上，方向不在一条直线上，故平抛故平抛运动是曲线运动，又受力恒定，运动是曲线运动，又受力恒定，所以是所以是匀变速曲线运动匀变速曲线运动生活中的实例生活中的实例网球运动员举拍沿水平方向用力击球，球的运动可近似看作平抛运动竖直方向运动的规律竖直方向运动的规律猜测：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

3、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，竖直方向运动的规律竖直方向运动的规律对比实验法：竖直方向运动的规律竖直方向运动的规律对比实验法：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动竖直方向运动的规律竖直方向运动的规律 结论：水平方向运动的规律水平方向运动的规律猜测：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与匀速运动的规律一样。我们将继续实验水平方向运动的规律水平方向运动的规律 要探究要探究平抛运动的物体在水平方向运动特平抛运动的物体在水平方向运动特点点,需要测量几段

4、相等时间间隔内物体在水平需要测量几段相等时间间隔内物体在水平方向上的位移方向上的位移,看看这些位移是否相等。因此，看看这些位移是否相等。因此，实验对我们提出了下面的要求实验对我们提出了下面的要求。1.设法通过实验得到设法通过实验得到平抛运动的轨迹。平抛运动的轨迹。2.在在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体 所到达的位置。所到达的位置。3.测量两相邻位置间的水平位移，分析这些位测量两相邻位置间的水平位移，分析这些位 移的特点。移的特点。若相等，就是匀速直线若相等，就是匀速直线。水平方向运动的规律水平方向运动的规律轨迹分析法：在画出平抛运动的轨迹之后，怎样才能

5、找到轨迹上每隔相等时间物体所到达的位置？可以考虑下面的建议。平抛运动的轨迹图象 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，即选取纵坐标分别的相邻的线段，即选取纵坐标分别为为h、4h、9h的三个点例如选择的三个点例如选择5、20、45这几个点如图这几个点如图634所示，所示，在平抛的轨迹上找出纵坐标与之相对在平抛的

6、轨迹上找出纵坐标与之相对应的点，这些点所对应的横坐标即为应的点，这些点所对应的横坐标即为平抛运动的水平分运动在相邻相等的平抛运动的水平分运动在相邻相等的时间间隔里所达到的位置时间间隔里所达到的位置 水平方向运动的规律水平方向运动的规律轨迹分析法：这样我们就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移，观察这些水平分位移，可以得到什么规律?水平方向运动的规律水平方向运动的规律轨迹分析法：平抛运动在水平方向上的分平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动运动是匀速直线运动 结论：获取平抛运动轨迹的方法获取平抛运动轨迹的方法1获取平抛运动轨迹的方法获取平抛运动轨迹的方法2某同学使小球沿课桌水平

7、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：他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片？H=0.8m,T=0.4s,约约6帧帧本节课我们学习的主要内容是：本节课我们学习的主要内容是：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 作用下所做的运动。作用下所做的运动。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。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

8、重力作用 初速度情况：无初速度情况：无 结论：平抛运动在结论：平抛运动在竖直方向竖直方向上的分运动是上的分运动是自由落体自由落体运动运动三、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：平抛运动在结论：平抛运动在水平方向水平方向的分运动为的分运动为匀速匀速直线运动直线运动 实验研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动1 1、用实验方法描出平抛物体的运动轨迹、用实验方法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：、平抛物体的运动的分解：（1 1

9、）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，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（建立直角坐标系，测出曲线上的某一点的坐标（x x，y y），），根据根据重力加速度重力加速度g g的数值，利用公式的数值，利用公式y=gty=gt2 2/2/2和和x=vx=v0 0t t，求出小球的水求出小球的水平速度平速度v v0 0，即为小球做平抛运动的初速度。即为小球做平抛运动的初速度。实验实验仪器 平板、重垂线、铅笔

10、、平板、重垂线、铅笔、刻度尺、小球、弧形斜槽、刻度尺、小球、弧形斜槽、白纸、有孔的硬纸片白纸、有孔的硬纸片 实验 实验模拟实验实验步骤1 1、安装调整斜槽安装调整斜槽，用图钉把白纸钉，用图钉把白纸钉在在竖直板上，在木板竖直板上，在木板的左上角固定斜槽的左上角固定斜槽.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，若小球在平直轨道上的任意位置都静止，就表明水平已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。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把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下

11、落的竖直面平行。然后把重方向，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，的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。木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把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的时球心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。实验实验步骤5 5、计算初速度：计算初速度：以以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轴和水平向右轴和水平向右的的x x轴，并

12、在轴，并在曲线上选取曲线上选取ABCDEFABCDEF六个不同的点六个不同的点，用刻度尺和三，用刻度尺和三角板测出它们的坐标角板测出它们的坐标(x,y)(x,y)，用公式用公式x=vx=v0 0t t，y=gty=gt2 2/2/2，计算出计算出小球的初速度小球的初速度v v0 0，最后计算出最后计算出v v0 0的平均值，并将有关数据记入的平均值，并将有关数据记入表格内。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：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孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小

13、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，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的上点个黑点，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开始滚下的位置都相同，用同样的位置。保证小球每次从槽上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。方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸把这些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。位置连接成光滑的曲线即得小球平抛运动的轨迹。实验注意事项1 1、实验中必须保证通过、实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水

14、平斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在，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触。靠近图板但不接触。2 2、小球必须每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个档板。、小球必须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、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。在槽口时，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，、要在斜轨上适

15、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。其轨道由图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点远些的点来计算球的初速度，这样可点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。使结果的误差较小。63 问题与练习参考解答：问题与练习参考解答：1、答：、答：还需要的器材是刻度尺、三角尺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 距离为某一确定值距离为某一确定值y；（2）让

16、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重锤线之间的距离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 球心距离为某一确定值球心距离为某一确定值4y；2.解解：改改变变墙墙与与重重锤锤线线之之间间的的距距离离x，测测量量落落点点与与抛抛出出点点之之间间的的竖竖直直距距离离y，若若2x1=x2，有有4y1=y2，则则说说明明小小球球在在水水平平方方向向做做匀速直线运动。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）测测量量小小组组在在木木板板上上的的落落点点P2与与重重锤锤线线之之间间的距离的距离x2；（7）比比较较x1、x2，若若2x1=x2，则则说说明明小小球球在在水水平方向做匀速直线运动；平方向做匀速直线运动；水平方向运动的规律水平方向运动的规律参考参考实验实验方法方法：对比实验法对比实验法：在右图所示的装置中，两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，反复实验，观察现象水平方向运动的规律水平方向运动的规律对比实验法：