高中物理 第5章 抛体运动 3 实验：探究平抛运动的特点学案 新人教版必修第二册-新人教版高中必修第二册物理学案

3．实验：探究平抛运动的特点实验目标：1.[物理观念]学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。 2.[物理观念]会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线。 3.[物理观念]掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法。 4.[科学探究]能设计不同的实验方案，并对方案进行可行性论证，根据学校现有条件，选择最优方案。 5.[科学探究]能获取信息，通过数据分析描绘平抛运动的轨迹。6.[科学探究]在合作探究、交流、反思过程中提高实验能力。一、平抛运动1．抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。2．平抛运动(1)概念：如果抛体运动的初速度是沿水平方向的，物体所做的运动叫作平抛运动。(2)条件：物体具有水平方向的初速度且运动过程中只受到重力的作用。二、探究平抛运动的特点1．实验思路(1)提出问题平抛运动是曲线运动，速度和位移的大小和方向时刻在发生变化。这个复杂的曲线运动有什么规律呢？能否分解为两个简单的直线运动？(2)科学猜想由于物体是沿水平方向抛出的，在运动过程中只受重力作用。因此平抛运动可能是水平方向和竖直方向分运动的合成。那么只要研究出这两个分运动的特点，平抛运动的规律就清楚了。2．进行实验方案一：利用频闪照相法探究平抛运动的特点(1)实验目的① 探究平抛运动的轨迹是一条什么曲线。② 探究平抛运动水平方向和竖直方向是什么运动。(2)实验原理数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，如图所示，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离，就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。(3)数据处理① 建立以抛出点为坐标原点，以小球水平抛出时的初速度方向为 x 轴正方向，以竖直向下为 y 轴正方向的直角坐标系。② 测出相邻两帧照片中小球移动的水平距离和竖直距离。③ 根据水平位移和竖直位移随时间变化的具体数据分析小球水平方向分运动和竖直方向分运动的特点。(4)结果分析水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是匀加速直线运动。方案二：利用描迹法探究平抛运动的特点(1)实验设计实验装置如图所示。小钢球从斜槽上滚下，从水平槽飞出后做平抛运动。每次都使小钢球在斜槽上同一位置滚下，小钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出小钢球经过的位置。通过多次...