探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1、探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律本講要點(diǎn)：1知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是初速度方向水平只有豎直方向受重力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，體味物理學(xué)“化曲為直”“化繁為簡”的方法及“等效代換”正交分解”的思想方法 2知道平拋運(yùn)動(dòng)形成的條件，體會(huì)研究物理科學(xué)的一般思想方法的主線：觀察現(xiàn)象初步分析猜測(cè)實(shí)驗(yàn)研究得出規(guī)律重復(fù)實(shí)驗(yàn)鑒別結(jié)論追求統(tǒng)一 3理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)其加速度為g。同步課堂：一、拋體運(yùn)動(dòng)1定義：物體以一定的初速度被拋出，忽略空氣阻力，在只受重力的情況下做曲線運(yùn)動(dòng)，我們把這種運(yùn)動(dòng)稱為拋體運(yùn)動(dòng)。2分類：物體被拋出時(shí)的初速度方向沿水平方向，平拋運(yùn)動(dòng)；初速度豎直向上，豎直上拋運(yùn)動(dòng)初速度豎直向下：豎直下拋運(yùn)動(dòng)初速度與水平面

2、成正角：斜上拋運(yùn)動(dòng)初速度與水平面成負(fù)角；斜下拋運(yùn)動(dòng)二、平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1理論分析：受力情況：只受重力作用 初速度情況：無 結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)2實(shí)驗(yàn)研究：（1）A球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下運(yùn)動(dòng)，所以做的是平拋運(yùn)動(dòng)B球被松開后沒有任何初速度且只受到重力的作用，因此做的是自由落體運(yùn)動(dòng)。（2）觀察兩球的運(yùn)動(dòng)情況，看兩球是否同時(shí)落地。多次改變小球下落的高度與打擊的力度，重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)兩個(gè)小球仍然同時(shí)落地，說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。3結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。三、平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：1理論分

3、析：根據(jù)牛頓第一定律，物體水平方向上不受力，并且水平方向上有一個(gè)初速度，所以物體在水平方向上應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng)。2實(shí)驗(yàn)研究：（1）按照以下步驟準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)裝置將平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器置于桌面，裝好平拋軌道，使軌道的拋射端處于水平位置調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲，觀察重垂線或氣泡水準(zhǔn)，使面板處于豎直平面內(nèi)，卡好定位板，裝置如圖所示將描跡記錄紙襯墊一張復(fù)寫紙或打字蠟紙，緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上，使橫坐標(biāo)x軸在水平方向上，縱坐標(biāo)y軸沿豎直方向向下(若用白紙，可事先用鉛筆在紙上畫出x、y坐標(biāo)軸線)，并注意使坐標(biāo)原點(diǎn)的位置在乎拋物體(鋼球)的質(zhì)心(即球心)離開軌道處把接球擋板拉到最上方一格的位置。（2）將定位板定在某一位置

4、固定好鋼球緊靠定位板釋放，球沿軌道向下運(yùn)動(dòng)，以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出（3）下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上，同時(shí)在面板上留下一個(gè)印跡點(diǎn)（4）再將接球擋板向下拉一格，重復(fù)上述操作方法，打出第二個(gè)印跡點(diǎn)，如此繼續(xù)下拉接球擋板，直至最低點(diǎn)，即可得到平拋的鋼球下落時(shí)的一系列跡點(diǎn)（5）變更定位板的位置，即可改變鋼球乎拋的初速度，按上述實(shí)驗(yàn)操作方法，便可打出另一系列跡點(diǎn)（6）取下記錄紙，將各次實(shí)驗(yàn)所記錄的點(diǎn)分別用平滑曲線連接起來，即可得到以不同的初速度做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖線如圖所示3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)等時(shí)性原理我們知道水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的，

5、所以可以通過豎直分速度來找相等的時(shí)間間隔。 根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式x=1/2gt2我們可以得出，在相鄰相等的時(shí)間間隔內(nèi)物體所發(fā)生的位移之比為1：3：5：(2n+1)，那么我們就可以從坐標(biāo)系中的縱軸上選取長度分別為h、3h、5h的相鄰的線段，即選取縱坐標(biāo)分別為h、4h、9h的三個(gè)點(diǎn)例如選擇5、20、45這幾個(gè)點(diǎn)如圖所示，在平拋的軌跡上找出縱坐標(biāo)與之相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)即為平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)在相鄰相等的時(shí)間間隔里所達(dá)到的位置。4實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。二、重點(diǎn)難點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：（1）平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（2）平拋運(yùn)動(dòng)看成是水平方向

6、的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。典型例題：例題1、平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落到地面。這個(gè)實(shí)驗(yàn)A、只能說明上述規(guī)律中的第條B、只能說明上述規(guī)律中的第條C、不能說明上述規(guī)律中的任何一條D、能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律解析：因彈簧片受到小錘的打擊，向前推動(dòng)小鋼球具有水平初速度，使A做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)(強(qiáng)調(diào))松開小鋼球B，使B從孔中自由落下，做自由落體運(yùn)動(dòng). A球和B球同時(shí)落地，A球水平初速度并不影響平拋物體在豎直

7、方向上的運(yùn)動(dòng)。說明兩球在豎直方向上滿足同樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故B正確。.例題2、做探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求安裝斜槽時(shí)，是否應(yīng)檢查斜槽末端的水平槽部分是否水平？小球每次是否都是從同一高度由靜止開始滾下？為什么？解析：平拋運(yùn)動(dòng)是只受重力并且具有水平方向的初速度的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，首先要保證物體做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要保證每次的初速度相同。要保證物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則要求安裝斜槽時(shí)，應(yīng)檢查斜槽末端的水平槽部分是否水平，是物體具有水平初速度。而每次只能畫一個(gè)點(diǎn)，必須保證每次小球運(yùn)動(dòng)到斜槽末端時(shí)具有相同的初速度，因此要求小球每次都是從同一高度由靜止開始滾下。點(diǎn)評(píng)：通過此題可以看出，在

8、做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要保證試驗(yàn)的條件滿足試驗(yàn)的要求。安裝斜槽時(shí)，應(yīng)檢查斜槽末端的水平槽部分是否水平，檢查方法是小球平衡法. 固定坐標(biāo)紙時(shí)應(yīng)用重錘檢查坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直，坐標(biāo)原點(diǎn)位置是否正確.要注意保持小球每次都是從同一高度由靜止開始滾下.同步練習(xí)：1、如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端(末端水平)時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落，改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后( )A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)

9、動(dòng)D.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)2、關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說法中正確的是 （ ）A.是變加速運(yùn)動(dòng) B.是勻變速運(yùn)動(dòng)C是勻速率曲線運(yùn)動(dòng) D是兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)3、物體在做平拋運(yùn)動(dòng)中，在相等時(shí)間內(nèi)，下列那些量相等 （ ）A. 速度增量 B. 加速度C位移的增量 D位移4、從勻速直線行駛的火車窗口釋放一石子，不計(jì)風(fēng)對(duì)石子的影響，站在路邊上的人看到石子做 （ ）A. 自由落體運(yùn)動(dòng) B. 平拋運(yùn)動(dòng)C勻速直線運(yùn)動(dòng) 5、在做平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，每次均應(yīng)將小球從同一位置自由釋放.關(guān)于釋放位置的選擇，下列說法正確的是( )A.釋放位置低一點(diǎn)好，因?yàn)獒尫盼恢迷降托∏虻某跛俣刃?，受的阻力小B.釋放位置高一點(diǎn)好，因?yàn)獒尫盼恢迷礁?，小球的初速度大，平拋射程大，便于測(cè)量C.釋放位置以