5.3 实验：探究平抛运动的特点 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦“研究平抛运动”实验，系统涵盖抛体运动、平抛运动的定义、条件及性质，通过“化曲为直”思路和类比推理问题（如轨迹是否抛物线）导入，以抛体运动为基础，通过运动分解构建平抛运动模型，形成从概念到实验探究的学习支架。 其特色在于以科学探究为主线，详细实验操作（调整斜槽水平、确定坐标原点等）和多种方案（追踪法、频闪照相）培养科学探究能力，通过轨迹验证y=ax²和数据处理（如频闪照片算初速度）渗透科学思维（模型建构、科学推理），结合课时练习强化运动和相互作用观念。学生提升实验操作与问题解决能力，教师可直接用于教学，高效落实核心素养。

装有水的塑料瓶身有一个小孔，我们看到水会从小孔喷射出来，在空中做平抛运动。那么平抛运动。有何规律呢？在实验中我们需要用到以下实验器材，双轨平抛运动、实验仪钢球摄像机。双轨平抛运动实验仪是由上下两个带斜面的轨道和三个电磁释放装置以及水平仪组成。上下两个轨道的倾角相同，滑行长度也相同，并处在同一竖直位置。将双轨平抛运动实验仪平放在桌面上，旋转调频螺丝，直至水平仪显示水平。接着接通电源，打开开关，将两个钢球分别吸附在上下两个轨道斜面的示范位置，关闭开关，观察两个钢球的运动情况，在运动过程中，上面的钢球始终位于下面钢球的数值正上方，直到最终两球正好相撞。再次打开开关，将两个钢球分别吸附在上轨道斜面和悬空释放点的释放位置。关闭开关，观察两个钢球的运动情况，在运动过程中，两个钢球始终处于相同高度，最后同时落地。在该实验中平抛运动沿水平方向的分运动为匀速直线运动，沿竖直方向的分运动为自由落体运动。打开开关，将一个钢球吸附在上轨道斜面的释放位置。关闭开关，释放钢球，通过摄像机进行升格拍摄，记录钢球运动轨迹。以平抛运动起始点O为原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，建立直角坐标系，分别取A、B、C、D、E5个点，依次测出它们的横坐标和纵坐标，将数据记录在表格中。假设平抛运动的轨迹为抛物线，其方程为Y等于AX的平方。取A点的坐标代入方程计算，得出A约等于0.06，则得到了一个可能的轨迹方程Y等于0.06X的平方，再用其他几个点的坐标值代入方程进行验证，基本都相吻合。因此，平抛运动的轨迹为抛物线，平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直分运动为自由落体运动。由对应的位移公式联立，得出平抛运动初速度的表达式，将A点的数值代入公式计算出A点的初速度约为0.936米每秒。同理可得其他各点的初速度，再求出这五个点初速度的平均值约为0.929米每秒。由实验可知，一平抛运动沿水平方向的分运动为匀速直线运动，沿竖直方向的分运动为自由落体运动。二物体做平抛运动的轨迹为抛物线。 第五章 曲线运动 第三节 实验-研究平抛运动 高中物理 必修2 22 十一月 2025 1 抛体运动、平抛运动 探究方案设计 探究平抛运动规律 第三节 实验-研究平抛运动 一、抛体运动、平抛运动 抛体运动： 物体以一定的初速度抛出、只受重力作用（忽略空气阻力）下的运动； 平抛运动： 初速度沿水平方向的抛体运动； 条件： 初速度沿水平方向； 受力只受重力（忽略空气阻力）； 运动性质： 匀变速曲线运动； 斜上抛： V0斜上 平抛：v0水平 斜下抛： V0斜小 mg mg mg 第三节 实验-研究平抛运动 二、探究平抛运动特点 探究1：研究曲线运动的方法 思路： →化曲为直 →运动分解 →等效替代 类比推理： 1、平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？ 2、猜测平抛运动的轨迹是不是抛物线？ y1 x1 y2 x2 y3 x3 y4 x4 0 X y 曲线运动轨迹 探究方案1： 1、利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹； 2、建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系 具有y=ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线； 3、测出轨迹上某点的坐标x、y，根据： 可求各点对应的初速度v0 ； 木板 白纸（坐标纸） 复写纸 探究装置： 实验操作： 5-3-1研究平抛物体的运动 1、实验探究： 1、安装： 安装调整斜槽，用图钉把白纸钉在竖 直板上，在木板的左上角固定斜槽 ； 平衡法调整斜槽水平： 将小球轻放在斜槽平直部分的末端处， 若小球在平直轨道上的任意位置都静 止，就表明水平已调好； 2、调整木板竖直： 用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重垂线方向记录到木板的白纸上。固定木板，使木板在重复实验的过程中 与斜槽相对位置保持不变； 3、确定坐标O： 把小球放在槽口处，用铅笔 记下球在槽口时球心在图板 上的水平投影点0，0点即为 坐标原点； O 重锤 白纸 木板 斜槽 复写纸 定位卡片 2、注意事项： 1、斜槽末端点的切线水平、 木板必须处在竖直面内； 2、在斜槽上固定一个档板， 使小球每次从同一位置滚下； 3、确定坐标原点准确； 4、斜轨上适当同一高度释放小球，使轨迹占满整个图板； 5、选取轨迹上距O点远些的点计算球初速度，减小误差； 其他方案： 处理数据（比例关系）： 1d 3d 5d 7d 2d 2d 2d 2d 2d 喷水法： 频闪照相法： 第三节 实验-研究平抛运动 课时练习 练1：（多选）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是（ ） A、通过调节使斜槽的末端保持水平 B、每次释放小球的位置必须不同 C、每次必须由静止释放小球 D、记录小球位置用的木条或凹槽每次必须严格地等距离下降 E、小球运动时不应与木板上的白纸或方格纸相触 F、将球的位置记录在纸上，用直尺将点连成折线 ACE 练2：（多选）在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是（ ） A、小球平抛的初速度不同 B、小球每次做不同的抛物线运动 C、小球在空中运动的时间每次均不同 D、小球通过相同的水平位移所用时间均不同 ABD 练3：在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出： 甲的实验错误是： 　 　　　　　 ； 乙的实验错误是： 　　　　　 　　　 ； 斜槽末端不水平 O 乙 每次释放小球的高度不同 O 甲 练4：如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则： 1、小球平抛的初速度 v0=　 　m/s； 2、闪光频率 f=　 Hz； 3、小球过A点的速率 VA=　 　 m/s； 1.5 10 1.8 练5：一同学研究平抛物体的运动，画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离ΔX相等的三点。A、B、C，量得Δx=0.2m，又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m、h2=0.2m，利用这些数据，可得： 1、物体抛出时的初速度为 m/s； 2、物体经过B时竖直分速度为 m/s； 3、抛出点在A点上方高度为 m处； 解： 2 1.5 0.0125 练6：（多选）在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是（ ） A、选用装置图甲研究平抛物体的竖 直分运动时，应该用眼睛看A、B 两球是否同时落地 B、选用装置图乙并要获得稳定的细 水柱显示出平抛运动的轨迹，竖 直管上端A一定要低于水面 C、选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹， 每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D、除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球 做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹 BD 结束页 B1 谢谢观赏！ $