高中物理必修2探究平抛运动的规律 教材分析.doc

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探究平抛运动的规律教材分析
（一）平抛运动
1.抛体运动：以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动.
2.可以看出，要做抛体运动需具备两个条件：
①具有一定初速度（v≠0）;
②仅受重力.
2.平抛运动
（1）定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动.
（2）平抛运动的特点
①初速度水平；
②仅受重力.
这也是物体做平抛运动的条件.
（二）竖直方向的运动规律
平抛物体在竖直方向上初速度为零，仅受重力，因此，竖直方向上分运动是自由落体运动.
竖直方向速度公式：v=gt
位移公式：h=gt2.
思考：如图6－3－1，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落.A、B两球同时开始运动.

图6－3－1
观察两球是否同时落地.如果同时落地，说明什么问题？
多次改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验.如果每次都同时落地，说明什么问题？
实验观察到，改变小球距地高度和打击力度，两球总是同时落地，说明两者在竖直方向的运动相同，即都是自由落体运动.
（三）水平方向的运动规律
1.平抛物体在水平方向上不受外力，因此，水平方向速度不变，即水平方向的分运动是匀速直线运动.
2.用实验探究平抛物体在水平方向规律的思路：
要探究平抛运动的物体在水平方向运动的特点，需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移，看看这些位移是否相等.因此，实验对我们提出了下面的要求.
（1）设法通过实验得到平抛运动的轨迹.
（2）在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置.
（3）测量两相邻位置间的水平位移，分析这些位移的特点.
3.用实验方法画出平抛运动的轨迹
利用实验室的斜面小槽等器材装配图6－3－2所示的装置.钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的.设法用铅笔描出小球经过的位置.通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.

图6－3－2
4.处理实验数据的方法
（1）我们已经知道，平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，而自由落体运动下落的高度h是与运动时间t的二次方成正比的，即
h=gt2
因此，在图6－3－3中，在竖直坐标轴y轴上，从原点开始向下任取一个坐标为h的点，再找到坐标为4h、9h、16h……的点.在物体运动过程中，纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的.过这些点作水平线与轨迹相交，交点就是每经相等时间物体所到达的位置.

图6－3－3
（2）如上图所示，过A、B、C等点作竖直线与横轴相交.可得到各点的水平位移x1、x2、x3等.
（3）测量x1、x2、x3等的大小.
由测量结果可知，平抛物体在水平方向上的分运动是匀速直线运动.
思考：某同学使小球沿课桌水平飞出，用前面所说数码照相机来拍摄小球做平抛运动的录像（每秒15帧），并将小球运动的照片打印出来.请问，他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片？
课桌面距地高度大约为0.8m，由h=gt2得t==0.4s，因此，在0.4s内可拍得照片15×0.4=6张.