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“探究平抛运动的特点”，从抛体运动定义切入，通过“如何获得平抛运动轨迹”的思考导入，衔接平抛运动定义与多种实验方法，构建从概念到实验探究的学习支架。 其亮点在于融合多种实验方法（细水柱法、频闪照片法等）引导科学探究，通过轨迹分析、数据处理（如判断抛物线、计算初速度）培养科学思维，课堂小结明确实验目的与原理。助力学生形成运动与相互作用观念，提升探究能力，教师可借助多样方法优化教学。

第3节 实验：探究平抛运动的特点 第五章 抛体运动 思考：我们通过什么方法来获得平抛运动的轨迹呢？ 实验：探究平抛运动的特点 问题导入 抛体运动： 如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动。 以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。 平抛运动： ⇒水平初速度抛出，只受重力 描绘平抛运动的轨迹有很多方法，我们介绍以下常见的几种： 频闪照片法 平抛演示仪法 细水柱法 概念介绍 实验：探究平抛运动的特点 传感器法 塑料水瓶、软木塞、导管、水、白纸、铅笔、刻度尺 细水柱法 实验器材 实验：探究平抛运动的特点 优点：制作简单 缺点：水柱的质量小，空气阻力影响大，轨迹偏差较大 实验演示 注意事项 1. 保持弯导管末端水平，以保证初速度沿水平方向 2. 瓶中的水面不能下降到A液面之下 3. 描绘轨迹曲线时，一定要连成平滑的曲线 频闪照片法 优点：小球体积小质量大，空气阻力影响较小，轨迹偏差小 实验演示 实验：探究平抛运动的特点 4. 坐标原点：斜槽末端小球球心处； 平抛运动演示仪法 平抛运动演示仪、小球、白纸、圆规、铅笔、刻度尺 实验器材 实验：探究平抛运动的特点 实验演示 1. 铅垂线检查背板是否竖直； 2. 斜槽末端水平(可以光滑/粗糙)： 3. 同一位置、静止释放： 保证平抛，即v0为水平方向 保证每次v0相等 思考：平抛运动的轨迹是曲线，比较复杂。如果我们能把这个复杂的曲线运动分解为两个相对简单的、我们比较熟悉的直线运动，或许就能找到平抛运动的特点。 思路：沿竖直方向和水平方向分解。 问题 平抛运动有什么特点呢？我们可不可以通过实验进行探究呢？ 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 (1)如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动.观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音. (2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，重新进行实验。 实验现象： 现象一:无论A球的水平速度大小如何,它总是与B球同时落地 现象二:A球的水平初速度越大,通过的水平距离越大 现象三:A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动实验 结论： 物体在做平抛运动的过程中,在竖直方向的运动为自由落体运动 1.装置和实验 (1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端水平，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板. 步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 (2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板平行.钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹. (3)上下调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置. (4)以斜槽水平末端端口处小球球心在白纸上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴. (5)取下坐标纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹. (6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间间隔相等，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点. 探究平抛运动水平分运动的特点： (1)调整斜槽末端的切线水平 (2)背板处于竖直面内，用铅垂线检查坐标纸竖线 (3)从斜槽上同一位置由静止释放 注意事项 (4)坐标原点是小球出槽口时小球球心在背板上的投影点. (5)小球开始滚下的位置高度要适中 (6)选用实心小铁球。 思考时刻 斜槽必须是光滑的吗？如果是粗糙的，那斜槽的粗糙程度会不会对实验产生影响？ 答案：不一定是光滑的。即便斜槽是粗糙的，也不会对实验产生影响。因为钢球每次都从同一高度滚下，所受摩擦力相同，到达槽口的速度相同，轨迹依然重合，因此斜槽粗糙与否不影响实验结果。 步骤3.数据处理 （1）判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 在 x 轴上作出几个等距离的点 A1、 A2 、 A3 、…，把线段 OA1 的长度记为 l，则 OA2 ＝ 2l，OA3＝ 3l，由 A1 、 A2、A3、…向下作垂线，与轨迹的交点记为 M1、M2 、 M3 ….。如果轨迹的确是一条抛物线，M1、M2 、M3….各点的 y 坐标与 x 坐标间应有 y = ax2 的形式（a是一个待定的常量） A1 A2 A3 M1 M2 M3 O x y1 y y3 y2 （2）计算平抛物体的初速度 ①在轨迹曲线上任取一点A 用刻度尺测各点的坐标x和y x1 x2 x3 步骤3.数据处理 （原点O是抛出点） 2*．计算平抛物体的初速度 x x x A B C 3.数据处理 （点O不一定是抛出点） ②在轨迹曲线上取几点A、B、C，使他们的水平间距x 相等，用刻度尺测各点的坐标y v0 方案三 ： 用频闪照相机记录物体运动的轨迹 照相法 (1)分析频闪照片：将测得数据填入表格，分析小球水平、竖直分运动的特点 O A B C 横坐标 0 x1 x2 x3 纵坐标 0 y1 y2 y3 课堂小结 实验目的 1. 用实验的方法描出平抛运动的轨迹，并判断其轨迹是否为抛物线； 2. 根据平抛运动的轨迹求其初速度。 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，据x=v0t,y= 得初速度 实验 原理 探究平抛运动的特点 平抛：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只受重力作用的 曲线运动。 Lavf58.28.100 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 $