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“实验：探究平抛运动的特点”，通过视频导入生活运动实例，引导学生观察共同点，搭建从生活现象到平抛运动定义、条件及特点的学习支架，衔接抛体运动概念与实验探究。 其亮点在于以科学探究为主线，通过实验数据记录、误差分析及公式法、图像法、逐差法等多种求初速度方法，培养科学思维与物理观念。结合典例与传感器拓展实验，帮助学生掌握探究方法，教师可高效开展实验教学与思维训练。

高中物理 必修第二册 2019人教版 第五章 抛体运动 5.3 实验：探究平抛运动的特点 以下视频中的运动你是否参与过，他们的运动有什么特点呢？ 新课引入 问题 这几个物体的运动有什么样的共同点呢？ 一、平抛运动 1 定义：以一定的初速度将物体抛出，如果物体只受重力的作用，这时的运动叫做抛体运动。 2 平抛运动：初速度方向为水平方向的抛体运动叫做平抛运动。 v0 v0 v0 平抛运动 斜抛运动 v0 G 竖直上抛运动 一、平抛运动 一、平抛运动 v0 G 条件：初速度沿水平方向，只有重力作用。 特点：由于速度方向与受力方向不在一条直线上，故平抛运动是曲线运动。 水平抛出的石子 沿桌面飞出的小球 水平喷出的水柱 知识拓展 研究平抛运动的轨迹 平滑曲线连接各点，得到小球做平抛运动的轨迹，将小球初始位置标为原点O，用刻度尺测量各数据点的x，y值，记录数据到以下表格。 实验：探究平抛运动的特点 注意：估读 求初速度v0 ：(1) 公式法 知识拓展 实验：探究平抛运动的特点 消去 t 水平方向： 竖直方向： (已知抛出点O→原点) 平均值： 若某位同学把斜槽末端记作小球出发点的位置，那么由数据得到的初速度结果会偏大还是偏小呢？ 误差分析 小球抛出点O记录偏低： 实验：探究平抛运动的特点 (正确为斜槽末端小球球心位置) y坐标比实际值偏小 知识拓展 消去 t 常数(定值) 可求初速度 实验：探究平抛运动的特点 研究平抛运动的轨迹 二次函数 水平方向： 竖直方向： 对比 误差在10%以内，即可验证: 平抛运动的轨迹是抛物线 求初速度v0 ：(2) 图像法 知识拓展 实验：探究平抛运动的特点 消去 t 斜率k 正比例函数 水平方向： 竖直方向： 对比 y x 求初速度v0 ：(3) 逐差法 要求：水平间距x相等， 若某位同学忘记记录抛出点O的位置，还可以计算出发点的初速度吗？ 思考讨论 实验：探究平抛运动的特点 (未知抛出点O) 即 注意：单位换算 求T 求v0 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片其中的一部分，图中正方形方格的边长为5cm，g取10m/s2，则： (1) 闪光频率是____Hz； (2) 小球运动的水平分速度为____m/s； (3) 小球经过B点时速度的大小为____m/s。 10 1.5 2.5 实验：探究平抛运动的特点 典例 思考讨论 水平间距不相等(不要求掌握)： 消去 t 利用数学方法 实验：探究平抛运动的特点 若某位同学忘记记录抛出点O的位置，还可以计算出发点的初速度吗？ 即 1. 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： 甲实验错误的是_______________ 乙实验错误的是_________________________ 斜槽底部不水平 小球从斜面的不同位置释放 实验：探究平抛运动的特点 2. 某研究小组在做平抛物体的运动实验时，取水平方向为x轴，正方向与初速度v0的方向相同，取竖直方向为y轴，正方向向下，取抛出点为坐标原点，描绘出物体做平抛运动的轨迹如图所示，可求出v0=_______ 20m/s 3. 如图所示，某同学在研究平抛物体的运动实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，g取10m/s2，则： (1) 小球平抛的初速度v0=_____m/s， 小球在b点的速率vb=______m/s。 (结果保留两位有效数字) (2) a点______抛出点(选填“是”或“不是”)。 不是 2.0 2.8 实验：探究平抛运动的特点 实验：探究平抛运动的特点 【典例1】如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后 （ ） A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动 A B S H 【正确答案】C 典例探究 典例探究 【典例2】在做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，两位同学得到的记录纸分别如图甲、乙所示，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 每次释放小球的高度不同 O 甲 O 乙 【典例3】 用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有　　　　。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末端水平 C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 ①取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的__　　　　(选填“最上端”“最下端”或“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时　　　　(选填“需要”或“不需要”)y轴与铅垂线平行。 ②若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据: 如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x, 测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2, 则y1/y2_____(选填“大于”“等于”或“小于”)1/3。(判断是否为抛出点） 可求得钢球平抛的初速度v0大小为　　　(已知当地重力加速度为g,结果用 上述字母表示)。 (2)①平抛运动的起始点应为钢球静置于Q点时,钢球的球心对应纸上的位置。由于平抛运动在竖直方向做自由落体运动,所以在确定y轴时需要y轴与铅垂线平行。②由初速度为零的匀加速直线运动规律即在相等时间间隔内所通过的位移之比为1∶3∶5∶7∶…可知,由于A点不是抛出点,所以。设钢球通过AB、BC所用的时间为T,竖直方向有y2-y1=gT2,水平方向有x=v0T,联立解得v0=x。 解析:(1)本实验中要保证钢球飞出斜槽末端时的速度水平,即钢球做平抛运动,且每次飞出时的速度应相同,所以只要每次将钢球从斜槽上同一位置由静止释放即可,故B、D正确。 $