实验：探究平抛运动的特点

规律。
（视频录制法）
可以用频闪照相或者录制视频的方法，记录物体在不同 （直接测量法）
时刻的位置。
实验：探究平抛运动的特点
方案一 频闪照相法
进行实验 方案一：频闪照相法
小球做平抛运动的频闪照片
1.根据图片猜想，小球在水平方 向和竖直方向的分运动有何特点？
实验：探究平抛运动的特点 进行实验 方案一：频闪照相法
实验方案
实验：探究平抛运动的特点
方案二 对比实验法
步骤1：探究竖直分运动
Q3：用下图装置研究竖直方向的运动时，能否保证A、B两球同时开始 运动？你能否观察到两球同时落地，若不能，又该怎么办？
在误差允许的范围内，可认为同时下落， 但不易直接看出两球同时着地。 仔细看：先摄像后慢放； 放大看：地面换成水槽，看水花是否同时激起；
不能，从同一高度释放小球，保证初速度相同
Q3：你所记录的多个小球位置之间的时间间隔相等吗？为了获取相同时 间间隔的点，你有什么办法？
不相等，描点做图法
二、探究平抛运动的特点 实验方案 方案三：描点法
方案三 描点法
Q4：为了定量研究需要建立坐标系，坐标原点在哪里？坐标轴如何确定？ 小球在斜槽槽口时，球心在木板上的投影点；水平方向为x轴，竖直方 向为y轴
采用对比实验法， 如果平抛运动竖直分运动和自由落体运动相同，水平分运动和匀速 直线运动相同，则验证了平抛运动的特点。
Q2：如何设计对比实验，验证物体的竖直分运动为自由落体运动？
在同一高度、同时释放两个小球，一个做平抛运动，一个做自由落 体运动，如果同时着地，就可以说明，平抛运动竖直分运动和自由 落体运动相同，即为自由落体运动
水平方向分运动
平抛运动 竖直方向分运动
匀速直线运动 自由落体运动
Q3：从理论分析，这两个方向上的分运动分别是什么运动?
实验方案
实验：探究平抛运动的特点
设法记录做平抛运动的物体，经过相等时间间隔所到达
的位置，获得水平方向和竖直方向的位移随时间变化的
方案一
具体数据，便可以独立分析水平方向和竖直方向的运动 频闪照相法
Q7：如果实验的结果与你的推论之间有一些差异，原因可能有哪些？
二、探究平抛运动的特点 实验方案 方案三：描点法
实验表明：平抛运动竖直方向的运动为 自由落体运动
二、探究平抛运动的特点
方案二 对比实验法
实验方案
步骤2：探究水平分运动
Q1：使用对比法探究水平分运动的特点，应保证哪个物理量相同？
应保证平抛运动的小球水平初速度和匀速直线运动的小球速度相同。
Q2：如下图，出现什么现象将说明平抛运 动水平分运动为匀速直线运动？
调整上端轨道的高度，重复实验，如果两 球总是能够相碰，则说明水平分运动为匀 速直线运动
二、探究平抛运动的特点
方案二 对比实验法
实验方案
Q3：进行该实验，有哪些注意事项？
步骤2：探究水平分运动
✓应该在同一高度、同时释放两个小球 ✓应该斜槽末端应该水平，保证上端小球初速度沿水平方向 ✓斜槽A、B尽可能同样光滑，斜槽B下端水平部分尽可能光滑
第五章 抛体运动
5.3实验：探究平抛运动的特点
7
知识回顾
观 看 影 片 《 速 度 与 激 情
》 片 段
回答并思考： Q1：什么是抛体运动？
Q2：什么是平抛运动？
实验：探究平抛运动的特点
学习目标
1 知道用运动分解的方法研究平抛运动； 2 掌握频闪照相法、对比法和描点法的实验原理，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； 3 通过本节课实验，了解科学探究中获取及处理数据的方法。
学习重难点
1 实验方案的设计与改进（重点） 2 实验操作与数据处理（难点）
实验：探究平抛运动的特点
实验目的
探究平抛运动的特点，即物体的速度和位移随时间的变化关系
方案设计
Q1：平抛运动是一种曲线运动，速度和位移的方向都在时刻变化， 该如何研究这种曲线运动呢？
化曲为直------运动的分解------等效替代 Q2：平抛运动可以分解为哪两个方向的运动?
看换听：听落地的第一下声音是否重合。
实验方案
实验：探究平抛运动的特点
方案二 对比实验法
步骤1：探究竖直分运动
Q4：一次实验，能否说明猜想已经得 到了验证？不能的话又该怎么办？
不能，改变小球下落的高度和小锤击打 的力度，重复多次实验
Q5：实验结果说明了什么？你能表述 平抛运动在竖直方向分运动的特点吗？
方案一 频闪照相法
2.应以哪个位置为原点建立坐标 系来研究小球的水平位移和竖直 位移？
实验：探究平抛运动的特点 进行实验 方案一：频闪照相法
方案一 频闪照相法
3.若频闪周期为T，怎样通过作 图得到T，2T，3T，...时间内小
球做平抛运动的水平位移和竖 直位移？
实验：探究平抛运动的特点
方案一 频闪照相法
Q5：如何画出轨迹？如何在轨迹上确定时间间隔相等的点？ 重复进行实验，获取小球下落不同距离的位置； 已知竖直方向为自由落体，找出竖直方向上，以原点为初始位置， 位移之比为1：4：9：16的点。
Q6：如图，这些点之间的水平位移存在什么特点？说明了水平方向的 运动是什么运动？你能写出水平方向的速度与位移的表达式吗？
Q4：从哪些方面可以对该实验进行改进呢？
两小球用磁铁吸引，切断电源，保证两者 同时下落
二、探究平抛运动的特点
实验方案 方案三：描点法
Q1：不用频闪照相法，你用什么方法记录小球的位置？ 利用复写纸，获取小球在运动过程在某一点的痕迹
方案三 描点法
Q2：你能否同时记录小球在不同时刻的位置？如果需要多次实验才能记 录多个时刻的位置，你如何确保运动的同一性？
结果分析 方案一：频闪照相法
x1
x2
x3
x4
结果分析
小 在误差允许的范围内
h
球 水平方向：
3h
做 平
四段水平位移近似相等；
抛 且四段水平位移所用的时间相等。
5h
运
动 竖直方向：
的 四段竖直位移之比1：3：5：7，
7h
频 闪 照
相邻两段位移之差为常数
（Δh=aT 2）
片
实验：探究平抛运动的特点
实验结论
v0 O
方案一：频闪照相法
A
O v0 A
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方案一 频闪照相法
B
C
平抛运动物体在水平 方向做匀速直线运动
C
平抛运动物体在竖直 方向做自由落体运动
实验：探究平抛运动的特点
方案二 对比实验法
实验方案 方案二：对比实验法
Q1：如果不测量时间、位移等物理量，你该如何验证物体的竖直分 运动为自由落体运动，水平运动为匀速直线运动？