5.3實驗：探究平拋運動的特點1.知道拋體運動和平拋運動，知道用運動分解的方法研究平拋運動。2.會用實驗的方法描繪平拋運動的軌跡。3.會根據(jù)平拋運動的軌跡，研究平拋運動水平和豎直分運動的特點。在前面我們學習了曲線運動的描述以及物體做曲線運動的條件。今天我們來學習曲線運動中特殊的運動——拋體運動并且通過實驗描繪出平拋運動的軌跡，大家可以猜測平拋運動的軌跡有什么特點？知識點一：平拋運動1.拋體運動物體以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，這時的運動叫作拋體運動。2.平拋運動將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，且只在重力作用下所做的運動。3.平拋運動條件：4.性質：勻變速曲線運動①初速度沿水平方向；②只受重力的作用。①初速度沿水平方向②只受重力作用③運動軌跡是曲線G1.平拋運動可以分解為哪兩個方向的運動？平拋運動水平方向分運動豎直方向分運動2.水平方向和豎直方向分運動分別是什么樣的運動？v0G思考：平拋運動是曲線運動，那么我們應該采取什么樣的方法來研究平拋運動呢？化曲為直—運動的分解—等效替代知識點二：實驗：探究平拋運動的特點方案一頻閃照相法頻閃照相是指每隔一定時間對同一物體進行一次照相，并將其位置呈現(xiàn)在同一張底片上的技術。它可以精確描述物體的運動情況，如圖所示。小球做平拋運動的頻閃照片思考1：根據(jù)圖片猜想，小球在水平方向和豎直方向的分運動有何特點？思考2：應以哪個位置為原點建立坐標系來研究小球的水平位移和豎直位移？思考3：若頻閃周期為T，怎樣通過作圖得到T，2T，3T，...時間內小球做平拋運動的水平位移和豎直位移？yxOx4x3x2x1h5h3h7hABCD在誤差允許的范圍內，四段水平位移近似相等；且四段水平位移所用的時間相等。豎直方向Δh=aT2v0COAB平拋運動物體在水平方向做勻速直線運動平拋運動物體在豎直方向做自由落體運動BCv0AO方案二分方向研究平拋運動規(guī)律步驟1：探究平拋運動豎直分運動的特點（1）實驗操作：如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，自由下落。A、B兩球同時開始運動。觀察兩球哪個先落地。改變小球距地面的高度和打擊的力度，重復這個實驗。實驗時，也可以用耳朵“聽”來判斷兩球落地時刻的先后。

（2）注意事項①

用小錘水平擊打在彈性金屬片中央位置，確保A球能夠沿水平方向飛出；②

調節(jié)好平拋運動演示器，確保用小錘擊打彈性金屬片的同時B球被松開，自由下落；③A、B兩小球選擇體積小、質量大，大小、材料、質量完全相同的小球；④

確保A、B兩球運動前高度相同，且落到同一水平面上。

（4）實驗結論平拋運動在豎直方向上是自由落體運動（3）實驗現(xiàn)象兩球同時落地并發(fā)出一個聲音步驟2：探究平拋運動水平分運動的特點（1）實驗操作：在如圖所示的裝置中，斜槽M末端水平。鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出后做平拋運動。在裝置中有一個水平放置的可上下調節(jié)的傾斜擋板N，鋼球飛出后，落到擋板上。實驗前，先將一張白紙和復寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到傾斜的擋板上后，就會擠壓復寫紙，在白紙上留下印跡。上下調節(jié)擋板N，通過多次實驗，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置。最后，用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運動的軌跡。

（2）注意事項①

調節(jié)鐵架臺，通過觀察鉛垂線，使鐵架臺底座水平，從而使擋板N水平，背板在豎直面內；②斜槽的末端必須調節(jié)水平；③鋼球必須從同一位置滾下；④鋼球應選比較小的，使記錄的位置盡量準確。

根據(jù)步驟1得出的平拋運動在豎直方向分運動的規(guī)律，設法確定“相等的進間間隔”。再看相等的時間內水平分運動的位移，進而確定水平分運動的規(guī)律。（3）數(shù)據(jù)分析：①怎樣驗證平拋運動在水平方向是否做勻速直線運動？利用豎直方向自由落體運動相同時間位移比為1∶3∶5，確定相等的時間間隔，看水平分運動的位移是否相等，若相等，則平拋運動的水平分運動是勻速直線運動。（4）實驗結論：平拋運動在水平方向上是勻速直線運動思考與討論1：得到鋼球做平拋運動的軌跡后，如何選取坐標原點和坐標軸？一般以小球出槽口時球心在白紙上的投影點為坐標原點，以水平方向為x

軸，以豎直方向為y

軸。思考與討論2：如圖曲線OP是鋼球做平拋運動的軌跡，如何由豎直方向的分運動確定“相等的時間間隔”？豎直分運動為自由落體運動，以起點開始，相鄰相等時間間隔的位移之比為1∶3∶5∶9∶…，在y

軸上從O

點起，據(jù)此量出各段位移，即可確定“相等的時間間隔”。方案三傳感器用傳感器和計算機可以方便地描出做平拋運動的物體的軌跡。設計原理如圖所示。1.在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動的軌跡，下面列出了一些操作要求，你認為哪些操作是正確的（

）A．通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必須相同C．每次必須由靜止釋放小球D．記錄小球的位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降ABC2.下列哪些因素會使“研究平拋物體的運動”實驗的誤差增大（

）A．小球與斜槽之間有摩擦B．安裝斜槽時其末端不水平C．建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點D．根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點較遠BC3.某同學用圖示裝置研究平拋運動及其特點，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。（1）他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B______（填“同時”或“不同時”落地）；讓A、B球恢復初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運