《實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)》拋體運(yùn)動(dòng)PPT優(yōu)質(zhì)課件
第一部分內(nèi)容：核心素養(yǎng)目標(biāo)
科學(xué)探究
(1)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法研究平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。
(2)學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的獲取過(guò)程和方法。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
能認(rèn)識(shí)物理學(xué)是通過(guò)有意識(shí)地探究而做出的對(duì)自然現(xiàn)象的描述和解釋。
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實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)PPT，第二部分內(nèi)容：課前學(xué)習(xí)
知識(shí)點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)思路
1.思路：把復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)分解為不同方向上兩個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)。
2.平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法
(1)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
物體是沿著水平方向拋出的，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到豎直向下的重力作用。
(2)分解方法
分解為水平方向的分運(yùn)動(dòng)和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)。
(1)以一定的速度將物體拋出，且物體只受重力作用的運(yùn)動(dòng)叫拋體運(yùn)動(dòng)。
(2)初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)叫平拋運(yùn)動(dòng)。
知識(shí)點(diǎn)二 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1.探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)用小錘敲擊彈性金屬片，小球A沿水平方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小球B被釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，通過(guò)聽落地聲音判斷并觀察兩球落地的時(shí)間和位置。
(2)分別改變小球距地面的高度和小錘擊打力度，從而改變A球的水平初速度，多次重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，判斷并觀察比較兩球落地的時(shí)間和位置。
(3)歸納結(jié)論：處于同一高度的兩個(gè)小球，同時(shí)落地，且A球飛出一段水平距離。無(wú)論A球的初速度多大，總是與B球同時(shí)落地，表明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。
(4)用頻閃照相機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行拍攝，頻閃照片(如圖所示)顯示A、B兩球分別做平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡。
2.探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)將白紙和復(fù)寫紙依次固定在平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器上，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)器的底板螺母，使其處于水平狀態(tài)。
(2)將小球放在平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器斜槽的某一高度，無(wú)初速釋放，小球從斜槽滾下做平拋運(yùn)動(dòng)落至擋板上，撞擊擠壓復(fù)寫紙?jiān)诎准埳狭粝掠≯E(一個(gè)點(diǎn))。
(3)多次改變傾斜擋板的位置，重復(fù)(2)的操作，在白紙上留下一系列印跡。
(4)在白紙上確定小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置O，并利用重垂線的確定y軸。
(5)取下白紙，用平滑曲線把這些印跡連接起來(lái)，就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
(6)數(shù)據(jù)處理
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實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)PPT，第三部分內(nèi)容：核心探究
核心要點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)思路與操作
[例1] (2019·漳州高一檢測(cè))某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)，他的實(shí)驗(yàn)操作是在小球A、B處于同一高度時(shí)，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時(shí)B球被松開。
(1)他觀察到的現(xiàn)象是小球A、B________
(選填“同時(shí)”或“不同時(shí)”)落地。
(2)讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將________(選填“變長(zhǎng)”“不變”或“變短”)。
(3)上述現(xiàn)象說(shuō)明：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與____________大小無(wú)關(guān)，平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是____________運(yùn)動(dòng)。
解析 (1)A球在豎直方向上的受力情況和初始狀態(tài)與B球完全相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間也相同。
(2)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與水平方向的分運(yùn)動(dòng)互不影響。
(3)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅由高度決定。
[針對(duì)訓(xùn)練1] (多選)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開，自由下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的有( )
A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等
B.兩球應(yīng)同時(shí)落地
C.應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)
D.實(shí)驗(yàn)也能說(shuō)明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
[例2] 在“探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中。
(1)如圖是橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的________。
A.球心
B.球的上端
C.球的下端
(2)(多選)在此實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是________。
A.斜槽軌道必須光滑
B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
C.用平滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái)
D.y軸的方向根據(jù)重垂線確定
[針對(duì)訓(xùn)練2] 已知平拋物體運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)為了測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)先調(diào)整斜槽軌道，調(diào)節(jié)擋板到合適高度，并測(cè)出其相對(duì)拋出點(diǎn)O的豎直距離(即小球下落的高度)y，在水平擋板上鋪上白紙，白紙上再覆蓋復(fù)寫紙。使小球從斜槽某一高度由靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段水平軌道后拋出，落在水平擋板上，由落點(diǎn)位置測(cè)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x(即小球落在擋板上的位置與拋出點(diǎn)O的水平位移)。然后依次均勻下移水平擋板的位置，讓小球從斜槽上由靜止釋放，并測(cè)出小球下落高度以及水平射程。該同學(xué)共進(jìn)行了六次測(cè)量。
(1)在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，為了確保小球做同一軌跡的平拋運(yùn)動(dòng)必須調(diào)節(jié)斜槽的末端________，控制小球從斜槽上________由靜止釋放。
(2)為了測(cè)出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，該同學(xué)根據(jù)所測(cè)到的數(shù)據(jù)以y為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上畫出對(duì)應(yīng)的圖像，發(fā)現(xiàn)為過(guò)原點(diǎn)的直線。并測(cè)出直線斜率為k，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，那么他所測(cè)得的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝________。
核心要點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
[例3] 利用圖甲裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，用小錘敲擊彈性金屬片，小球A就沿水平方向飛出做平拋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)。圖乙是該裝置某次實(shí)驗(yàn)的高速數(shù)碼連拍照片，該相機(jī)每秒鐘能拍攝20次，圖中背景為邊長(zhǎng)l＝0.049 m的正方形，分析照片：
(1)能說(shuō)明A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)的證據(jù)是_______________________________________________________________；
(2)能說(shuō)明A球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的證據(jù)是_______________________________________________________________；
(3)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為________ m/s。(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后2位)
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