以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用，這時(shí)的運(yùn)動(dòng)叫作拋體運(yùn)動(dòng)。如果初速度是沿水平方向的，這樣的拋體運(yùn)動(dòng)就叫作平拋運(yùn)動(dòng)下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物體做平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，即物體的速度和位移隨時(shí)間的變化關(guān)系
請(qǐng)思考：各物體受力及運(yùn)動(dòng)情況？有哪些的相同點(diǎn)？
1.定義：以一定的初速度將物體拋出，如果物體只受重力的作用，這樣的運(yùn)動(dòng)叫做拋體運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)：初速度方向?yàn)樗椒较虻膾侒w運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。
（1）條件：初速度沿水平方向，只受重力作用。（2）運(yùn)動(dòng)性質(zhì)： 受重力恒定，且由于速度方向與所受重力方向不在一條直線上，故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
二、探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
請(qǐng)思考：1.平拋運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的顯著區(qū)別是什么？2.如何用實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)？
探究思路:化曲為直—運(yùn)動(dòng)的分解—等效替代3.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為哪兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)？
平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，速度和位移的方向都在時(shí)刻變化。我們可以按照把復(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)的思路，分別研究物體在這兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為哪兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)呢?由于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，因此我們可以嘗試將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的分運(yùn)動(dòng)和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)。如果這兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)研究清楚了，平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律就清楚了。
也就是說(shuō)，我們需要知道這兩個(gè)方向的位移或速度隨時(shí)間變化的信息。位移和速度哪個(gè)更方便測(cè)量?如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得所需信息呢?
【探究方案一】利用頻閃照相分析法利用頻閃照相的方法，記錄物體在不同時(shí)刻的位置。1.根據(jù)圖像猜想，水平拋出的小球在水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)？
【探究方案一】利用頻閃照相分析法小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片2.要研究小球的水平位移和豎直位移，應(yīng)以哪個(gè)位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系？
【探究方案一】利用頻閃照相分析法小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片3.若頻閃周期為T(mén)，怎樣通過(guò)作圖得到從拋點(diǎn)開(kāi)始的第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)、...時(shí)間內(nèi)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移？
【探究方案一】利用頻閃照相分析法
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片
在誤差允許的范圍內(nèi)，三段水平位移近似相等；
在誤差允許的范圍內(nèi)，豎直方向Δh=aT2，進(jìn)一步求出a值近似為重力加速度值。
平拋運(yùn)動(dòng)物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
平拋運(yùn)動(dòng)物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)
【探究方案二】分方向探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
◆探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)1、實(shí)驗(yàn)器材：平拋實(shí)驗(yàn)器2、實(shí)驗(yàn)步驟：3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。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)。
描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡探究思路：1.創(chuàng)造條件得到一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)。2.在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上找到一些點(diǎn)并記錄下來(lái)。3.利用記錄下來(lái)的點(diǎn)描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
【實(shí)驗(yàn)器材】平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器(含小球)、白紙（可先畫(huà)上坐標(biāo)格）、復(fù)寫(xiě)紙、刻度尺、三角板、鉛筆等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）安裝調(diào)整斜槽：（2）調(diào)整背板：（3）確定坐標(biāo)原點(diǎn)O：
安裝斜槽有何要求？為什么這樣要求？
（4）描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：①調(diào)整接球擋板：把接球擋板拉到最上方一格的位置；②確定小球釋放點(diǎn)：選擇一個(gè)小球在斜槽上合適的位置由靜止釋放，以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出；
③獲取印跡點(diǎn)：落的鋼球打在向背板傾斜的接球擋板上，同時(shí)在背板上留下一個(gè)印跡點(diǎn)。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)。需保證小球每次從斜槽上同一位置由靜止開(kāi)始滾下。
小球每次的釋放位置與狀態(tài)是否相同？
【數(shù)據(jù)處理】取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的重垂線方向，畫(huà)出豎直向下的y軸和水平方向的 x軸，用平滑的曲線把所描的點(diǎn)跡連接起來(lái)即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
研究思路確定后，還需要設(shè)計(jì)可操作的方案以便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下面兩種實(shí)驗(yàn)方案供你參考方案一記錄做平拋運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)相等時(shí)間間隔所到達(dá)的位置，獲得水平方向和豎直方向的位移隨時(shí)間變化的具體數(shù)據(jù)，便可以獨(dú)立分析水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
可以用頻閃照相或者錄制視頻的方法，記錄物體在不同時(shí)刻的位置。圖5.3-1是一個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片。觀察這幅照片，思考下面的問(wèn)題
根據(jù)圖片猜想，小球在水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)?。應(yīng)以哪個(gè)位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系來(lái)研究小球的水平位移和豎直位移?若頻閃周期為T(mén)，怎樣通過(guò)作圖得到T，2T，3T，·.時(shí)間內(nèi)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移?
需要測(cè)量并記錄哪些數(shù)據(jù)?怎樣用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)表格，把所測(cè)量的數(shù)據(jù)填入表格，根據(jù)水平位移和豎直位移隨時(shí)間變化的具體數(shù)據(jù)，分析小球水平方向分運(yùn)動(dòng)和豎直方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
方案二在水平和豎直兩個(gè)方向中，先研究其中一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再設(shè)法分析另外一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律根據(jù)這一思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。思考下面的問(wèn)題會(huì)幫助我們完善實(shí)驗(yàn)方案。
你對(duì)物體在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有怎樣的猜想?是否需要獲取物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡?如何獲取?在描繪軌跡時(shí)，如何選擇坐標(biāo)原點(diǎn)和建立坐標(biāo)系?物體的大小對(duì)描繪軌跡是否有影響?如何減小這種影響?
后面參考案例給出的方案，是先研究物體在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，再研究水平方向的運(yùn)動(dòng)。也可以反過(guò)來(lái)，先研究物體在水平方向的運(yùn)動(dòng)，再研究豎直方向的運(yùn)動(dòng)。如果這樣做，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?
步驟1:探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)在如圖5.3-2所示的實(shí)驗(yàn)中，用小錘擊打彈性金屬片后，A 球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng);同時(shí) B 球被釋放，自由下落，做自由落體運(yùn)動(dòng)。觀察兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡比較它們落地時(shí)間的先后。
分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象從這個(gè)實(shí)驗(yàn)看，平拋運(yùn)動(dòng)在堅(jiān)直方向的分運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)?
步驟2:探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)如果我們能夠得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，利用前面探究得出的平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，就可以分析得出平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
在圖5.3-3所示的裝置中，斜槽M末端水平。鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)。在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N，鋼球飛出后，落到擋板上，實(shí)驗(yàn)前，先將一張白紙和復(fù)寫(xiě)紙固定在裝置的背板上。鋼球落到傾斜的擋板上后，就會(huì)擠壓復(fù)寫(xiě)紙，在白紙上留下印跡。
上下調(diào)節(jié)擋板N，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置。最后，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。根據(jù)步驟1得出的平拋運(yùn)動(dòng)在堅(jiān)直方向分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，設(shè)法確定“相等的時(shí)間間隔”。再看相等的時(shí)間內(nèi)水平分運(yùn)動(dòng)的位移，進(jìn)而確定水平分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
用傳感器和計(jì)算機(jī)描繪物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡用傳感器和計(jì)算機(jī)可以方便地描出做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡。一種設(shè)計(jì)原理如圖5.3-4所示。物體 A在做平拋運(yùn)動(dòng)，它能夠在豎直平面內(nèi)向各個(gè)方向同時(shí)發(fā)射超聲波脈沖和紅外線脈沖。在它運(yùn)動(dòng)的平面內(nèi)安放著超聲一紅外接收裝置 B。B 盒裝有 B1 B2兩個(gè)超聲一紅外接收器，并與計(jì)算機(jī)相連。
B1、B2各自測(cè)出次到超聲脈沖和紅外脈沖的時(shí)間差，并由此算出它們各自與物體 A的距離?！睆膱D5.3-4可以看出，在這兩個(gè)距離確定之后，由于 B1、B2兩處的距離是已知的，所以物體 A的位置也就確定了。計(jì)算機(jī)可以即時(shí)給出A的坐標(biāo)。
圖5.3-5是按這樣的原理制作的一種實(shí)驗(yàn)裝置(超聲一紅外接收裝置 B 的安裝位置與原理圖5.3-4不同)。圖5.3-6是某次實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)描出的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。除此之外，計(jì)算機(jī)還能直按給出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度等其他物理量
1，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖5.3-7所示。在水平來(lái)面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過(guò)桌邊后鋼球便微平拋運(yùn)動(dòng)。
在鋼球拋出后經(jīng)過(guò)的地方水平放置一塊術(shù)板（還有一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫(huà)），木板上放一張白紙，白紙上有復(fù)寫(xiě)紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)。已知平拋運(yùn)動(dòng)在整直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)相同，在此前捉下，怎樣探究鋼球水平分速度的特點(diǎn)?請(qǐng)指出需要的器材，說(shuō)明實(shí)臉步驟。
2.某同學(xué)為了省去圖5.3-7中的水平木板把第1題中的實(shí)驗(yàn)方案作了改變。他把桌子搬到墻的附近，把白紙和復(fù)寫(xiě)紙附在墻上，使從水平來(lái)面上滾下的鋼球能打在墻上，從而記錄鋼球的落點(diǎn)。改變桌子和墻的距離，就可以得到多組數(shù)據(jù)。如果采用這種方案，應(yīng)該收集哪些數(shù)據(jù)并如何處理這些數(shù)據(jù)?
3，某同學(xué)目測(cè)桌子高度大約為0.8 m。他使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)碼相機(jī)拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的錄像(每秒25幀)。如果這位同學(xué)采用逐傾分析的辦法，保存并打印各傾的畫(huà)面。他大約可以得到幾幀小球正在空中運(yùn)動(dòng)的照片?
4.小剛同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得到了某物體在Oxy平面上運(yùn)動(dòng)的一條運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖5.3-8平面直角坐標(biāo)系中的 OP當(dāng)線所示。他根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)作出了猜想:如果物體在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么物體在x方向必定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小剛同學(xué)的猜想是否成立?作圖并給出你的分祈過(guò)程。
【題1】(多選)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是(　 　 )A．安裝斜槽和背板時(shí)，一定要注意背板是否豎直B．每次實(shí)驗(yàn)都要把小球從同一位置由靜止釋放C．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線 D．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

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