第1章 3.探究平抛运动的特点-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（教科版）

本高中物理讲义聚焦探究平抛运动的特点，从平抛运动的定义（水平初速度、只受重力）出发，通过实验原理、器材操作（调节轨道水平、获取迹点）、数据处理（连接轨迹）及误差分析，构建完整的学习支架。 资料以科学探究为核心，设计原型实验与拓展创新实验（如细水柱显示轨迹），通过例题强化科学思维（坐标原点确定、误差分析），课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固物理观念，弥补知识盲点。

3.探究平抛运动的特点 【素养目标】　1.知道什么是平拋运动。2.通过实验，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。 一、实验目的 描绘物体做平拋运动的轨迹。 二、实验原理 1．什么是平抛运动 (1)定义：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力作用下所做的运动。 (2)条件 ①初速度沿水平方向。 ②只受重力作用。 2．描绘平拋运动轨迹的方法 用研究平抛运动的实验仪器得出小球做平抛运动的不同时刻的位置，用平滑曲线连接各位置，得到小球做平抛运动的轨迹。以小球平抛的起点为坐标原点，沿水平方向和竖直向下的方向建立直角坐标系。 三、实验器材 如图所示的装置是实验室中常见的用来描绘平拋运动轨迹的仪器。 四、实验步骤 1．将实验装置置于桌面，调节调平螺丝，观察重垂线，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。装好平拋轨道，使轨道的拋射端处于水平位置。 2．在描迹记录纸后衬垫一张复写纸或打字蜡纸，并用压纸板将它们贴紧固定在面板上。使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下，并注意使坐标原点的位置在平拋物体(钢球)的中心离开轨道处。 3．把接球挡板置于最上方一格。 4．将定位板在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平拋出。下落的钢球打在接球挡板上，由于挡板平面向记录面板倾斜，小球将挤压记录纸，留下一个迹点。 5．将接球挡板向下移动一格，重复上述操作方法，得到第二个印迹点，如此继续下移接球挡板，直至最低点，即可得到平拋的钢球下落时的一系列迹点。 6．改变定位板的位置，即可改变钢球平拋的初速度，重复上述实验操作步骤，便可获得另一系列迹点。 五、数据处理与分析 取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平拋运动的小钢球的轨迹图线。 学生用书第12页 六、误差分析 1．轨道的抛射端没有调整至水平，小球离开轨道后不做平抛运动。 2．小球平抛的起点记录有误。 3．小球运动轨迹连接不准确。 4．接球挡板放置位置不准确。 七、注意事项 1．应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小钢球的运动靠近但不接触坐标纸。 2．小钢球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小钢球的高度应适当，使小钢球以合适的水平初速度拋出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差。 3．坐标原点(小钢球做平拋运动的起点)不是槽口的端点，应是小钢球在槽口时球心在坐标纸上的水平投影点。 一、教材原型实验 在“研究平拋运动”的实验中： (1)图甲是利用横挡条卡住平拋小球，用铅笔标注小球最高点，确定平拋运动轨迹，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________。 A．球心　　　　B．球的上端　　　　C．球的下端 (2)在此实验中，下列说法正确的是________。 A．斜槽轨道必须光滑 B．记录的点应适当多一点 C．用光滑曲线把所有的点连接起来 D．y轴的方向根据重垂线确定 (3)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平拋运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________。 A．释放小球时初速度不为0 B．释放小球的初始位置不同 C．斜槽末端切线不水平 答案：(1)B　(2)BD　(3)C 解析：(1)因为用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹，坐标原点应选小球的上端，故选B。 (2)实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置由静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故A错误；记录点应适当多一些，用平滑的曲线将描点连接起来，让尽可能多的点均匀分布在平滑曲线两侧，故B正确，C错误；y轴必须是竖直方向，即用重垂线确定，故D正确。 (3)由题图乙可知物体做斜上抛运动，所以斜槽末端切线不水平，故选C。 在利用斜槽轨道做“探究平抛运动的特点”的实验时，让钢球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出钢球做平抛运动的轨迹。 (1)除了木板、钢球、斜槽、铅笔、图钉之外。下列器材中还需要的是__________。 A．游标卡尺 B．秒表 C．坐标纸 D．天平 E．弹簧测力计 F．重垂线 (2)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________。每次让钢球从同一位置由静止释放，是为了保证每次平抛的________相同。 (3)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是________。 A．钢球运动时不能与背板上的白纸(或方格纸)相接触 B．用直尺将记录的点连成折线 C．用平滑的曲线将记录的点连接起来 D．记录钢球位置用的挡板每次必须严格地等距离下降 答案：(1)CF　(2)水平　初速度　(3)AC 解析：(1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘钢球的运动轨迹，需要利用重垂线确定竖直方向，故C、F正确。 (2)只有斜槽的末端保持切线水平，钢球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动；每次从同一位置由静止释放钢球，是为了使钢球具有相同的初速度。 (3)钢球在运动过程中与背板上的白纸相接触会改变它的运动轨迹，使其不再是平抛运动，故A正确；应将描出的点用平滑的曲线连接起来，故B错误，C正确；应用描点法得到平抛运动的轨迹时，挡板下降的距离可以不是等间距的，故D错误。 针对练．在“研究平拋物体的运动”的实验中： (1)小球拋出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用______________来确定的。 学生用书第13页 (2)某同学建立的直角坐标系如图所示，如果他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)重垂线　(2)坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点 解析：(1)用重垂线来确定竖直线最准确。 (2)描绘小球的运动轨迹时应是描绘球心的位置，因此坐标原点应在平拋起点的球心位置，即小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点。 二、拓展创新实验 某同学设计了一个研究平抛运动的实验，实验装置示意图如图甲所示。A是一块水平木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(甲图中的P0P0′、P1P1′…)，槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上，实验时依次将B插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点如图乙所示。 (1)实验前应对实验装置反复调节，直到__________为止。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_____________________________________________________________________。 (2)每次将B板向纸面内侧平移距离d，是为了_____________________________________ _______________________________________________________________________________________________。 (3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹。 答案：(1)斜轨末端切线水平　保证小球每次射出时的初速度相同　(2)使板上的x坐标能表示小球的水平位移　(3)见解析图 解析：(1)小球每次离开斜轨后，应做轨迹相同的平抛运动，所以实验前要反复调节实验装置，使斜轨末端切线水平。每次从同一位置由静止释放小球，是为了使小球每次运动的初速度相同。 (2)每次B板插入后一槽中会使小球的水平位移增加d，所以每次将B板向纸面内侧平移d，就可以对应水平位移的变化，使B板上的x坐标能表示水平位置的变化。 (3)用平滑曲线连接各点，可得轨迹如图所示。 针对练．如图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是________。 答案：B 解析：题图A中，随着水面不断下降，出水管上端处压强不断降低，出水速度不断减小，不符合题意。题图B中，插入瓶中的直管使得该管上端处的压强与外界气压相等，则两管上端处的压强差恒定，保证液面下降到直管上端处的一段时间内，可以得到稳定的细水柱，符合题意。题图C中，直管上端在水面上方，则水面上方与外界气压相等，因而随着水面不断下降，出水管上端处压强不断降低，出水速度不断减小，不符合题意。 学科网（北京）股份有限公司 $