第1章 3 第三节 平抛运动（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第二册（粤教版）

该高中物理课件聚焦平抛运动，系统涵盖定义、特点、规律及实验探究，通过钢球碰撞实验导入，从认识运动到探究分运动性质，再到规律应用与疑难解析，构建递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过钢球同时抛出相碰实验验证分运动性质，结合频闪照相法与科学思维推导平抛推论，强化物理观念。典例融入几何关系分析，助力学生培养探究能力与逻辑思维，为教师提供系统教学资源。

第三节　平抛运动 知识点1　认识平抛运动 知识 清单破 知识点 1 认识平抛运动 1.平抛运动的定义 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,仅在重力作用下物体所做的运动称为平抛运动。 2.平抛运动的特点 (1)理想化特点:平抛运动是一个理想化模型,把物体看成质点,物体抛出后只受重力作用,忽略 空气阻力。 (2)匀变速特点:平抛运动的加速度恒定,且始终等于重力加速度,是匀变速曲线运动。 第一章 抛体运动 高中同步 知识点2　探究平抛运动规律 实验装置如图所示。   知识点 2 探究平抛运动规律 第一章 抛体运动 高中同步 1.研究水平方向上的分运动的性质 (1)实验过程:使电磁铁C、D分别相对各自轨道出口水平线处于相同高度。把两个钢球分别 吸在电磁铁C、D上,切断电源,使两个钢球以相同的初速度分别从轨道A、B同时水平射出。 改变电磁铁C、D与轨道出口水平线的相对高度,并确保高度相等。多次重复以上步骤。观 察实验现象,并分析平抛运动水平方向分运动的特点。 (2)实验现象:两个钢球每次都发生相碰。 (3)实验结论:两个钢球在水平方向上的运动相同,即平抛运动在水平方向上的分运动是匀速 直线运动。 第一章 抛体运动 高中同步 2.研究竖直方向上的分运动的性质 (1)实验过程:把两个钢球分别吸在电磁铁C、E上,并保持电磁铁E上的钢球与轨道A出口在同 一高度。使钢球从轨道A射出,并在水平出口处碰撞开关S使电磁铁E断电,释放吸着的钢 球。让电磁铁E从N向M移动,调整它的水平位置,多次重复以上步骤。观察实验现象,并分析 平抛运动竖直方向分运动的特点。 (2)实验现象:两个钢球每次都发生相碰。 (3)实验结论:两个钢球在竖直方向上的运动相同,即平抛运动在竖直方向上的分运动是自由 落体运动。 第一章 抛体运动 高中同步 知识点3　平抛运动的规律 知识点 3 平抛运动的规律 1.平抛运动的特点 第一章 抛体运动 高中同步 2.平抛运动的速度   (1)速度规律 第一章 抛体运动 高中同步 (2)速度变化量 由Δv=gΔt可知,任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同,方向竖直向下,如图所示。   第一章 抛体运动 高中同步 3.平抛运动的位移   4.平抛运动的轨迹 物体做平抛运动,运动过程中t时刻的横、纵坐标分别为x=v0t、y= gt2,消除t,得到y= x2,为 抛物线方程,故平抛运动的轨迹为抛物线。 第一章 抛体运动 高中同步 导师点睛 平抛运动速度的三个特点: (1)速度是矢量,方向时刻改变,其方向沿曲线的切线方向。 (2)任意时刻的速度水平分量等于初速度v0。 (3)任意相等时间间隔Δt内的速度变化量相等,均竖直向下,且Δv=Δvy=gΔt。 第一章 抛体运动 高中同步 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1 s释放一个小球,先后释放4个,若不计空气阻力,从 地面上观察4个小球在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是不等 间距的。 (　    ) ✕ 做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,所以释放的小球在落地前都在飞机 的正下方,即在飞机的正下方排成竖直的线。由于下落高度相等,则每个小球落地的时间相 等,因为每隔1 s释放一个小球,落地时在水平方向上相邻两小球的间隔为Δx=vΔt,v相等,Δt相等,故Δx相等。 提示 第一章 抛体运动 高中同步 2.在同一位置同时正对着竖直墙壁水平抛出两个小球,则初速度大的小球先碰到墙壁。  (　    ) √ 3.如果下落时间足够长,平抛物体的速度方向可以变为竖直方向。 (　    ) ✕ 由于做平抛运动的物体水平方向有分速度,故末速度的方向不可能竖直向下。 提示 第一章 抛体运动 高中同步 疑难1　利用频闪照相法探究平抛运动规律 讲解分析 疑难 情境破 疑难1 利用频闪照相法探究平抛运动规律 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 (1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后,轨迹上各 点的坐标具有y=kx2的关系,且同一轨迹上k是一个特定的值。 (2)验证方法 ①方法一:代入法 用刻度尺测量几个点的坐标(x,y),分别代入y=kx2中求出常数k,看计算得到的k值在误差允许 范围内是否为一常数。 第一章 抛体运动 高中同步 ②方法二:图像法 根据平抛运动轨迹所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值,建立y-x2坐标系, 在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率,即k值。 2.探究水平和竖直分运动的规律 (1)以小球的第一张照片位置中心为原点O,水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立平面直角坐 标系。 (2)小球其他照片位置中心依次为A、B、C、D…,过A、B、C、D点分别作x、y轴的垂线, 在x、y轴上分别测量OA、AB、BC、CD的水平距离和竖直距离,记为(xOA,yOA)、(xAB,yAB)等。 (3)在误差允许的范围内,若xOA=xAB=xBC=xCD,则表明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动。 (4)在误差允许的范围内,若yCD-yBC=yBC-yAB=yAB-yOA,根据(yCD+yBC)-(yAB+yOA)=4aT2,T为频闪周期,可 得加速度a;若a=g(重力加速度),则表明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。 第一章 抛体运动 高中同步 疑难2　平抛运动的规律及其推论 讲解分析 疑难2 平抛运动的规律及其推论 1.三个决定因素 飞行时间的决定因素 由h= gt2可得t= ,知平抛物体的飞行时 间取决于下落高度h,与初速度v0无关 水平射程的决定因素 由于x=v0t=v0 ,可知平抛物体的水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关 落地速度的决定因素 落地速度v= = ,以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角,有tan θ= = ,所以落地速度由初速度v0和下落高度h共同决定 第一章 抛体运动 高中同步 导师点睛 平抛运动飞行时间的三种求法: (1)位移法:利用水平位移或竖直位移求解时间,由平抛运动的时间等于各分运动的时间,根据 水平方向运动规律得t= ,或根据竖直方向的位移h= gt2得t= 。 (2)速度法:利用速度求解时间,先求出竖直分速度,由于竖直方向为自由落体运动,则有vy=gt, 故t= 。 (3)推论法:利用匀变速直线运动的推论Δh=gT2求解时间。 第一章 抛体运动 高中同步 2.两个重要推论 (1)推论一:做平抛(或类平抛)运动的物体,在任意时刻(或任意位置处),设其速度方向与水平方 向的夹角为θ,位移方向与水平方向的夹角为α,则有tan θ=2 tan α。 证明:如图甲所示,由于tan θ= = ,tan α= = = =  tan θ,所以tan θ=2 tan α。   甲 第一章 抛体运动 高中同步 (2)推论二:做平抛(或类平抛)运动的物体,在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此 时水平位移的中点。 证明:如图乙所示,从O点水平抛出的物体经时间t到达P点,速度的反向延长线交OB于A点。 则OB=v0t,AB= = gt2· = gt2· = v0t。可见AB= OB,所以A为OB的中点。   乙 第一章 抛体运动 高中同步 典例 如图所示,边长为1 m的正方体下表面在水平地面上,将可视为质点的小球从顶点A在∠ BAD所在范围内(包括边界)分别沿不同的水平方向抛出,落点都在A1B1C1D1平面范围内(包括 边界)【1】。不计空气阻力,g取10 m/s2,则 (　    )   A.小球落在B1点时,初速度为  m/s,是抛出速度的最小值【2】 B.小球落在C1点时,初速度为  m/s,是抛出速度的最大值【3】 C.落在B1D1线段上的小球【4】,平抛时初速度的最小值与最大值之比是1∶2 D.落在B1D1线段上的小球,平抛时初速度的最小值与最大值之比是1∶  D 第一章 抛体运动 高中同步 信息提取    【1】小球做平抛运动,下落高度相同,平抛运动的时间相等。 【2】平抛小球在水平方向做匀速直线运动,抛出速度最小时,水平位移最小。 【3】平抛小球在水平方向做匀速直线运动,抛出速度最大时,水平位移最大。 【4】小球落在B1D1线段上,最小的水平距离是A1到B1D1的距离,最大是A1B1或A1D1。 思路点拨    (1)利用自由落体运动公式【5】,求小球下落的时间; (2)利用三角形边角关系【6】,计算小球运动的水平位移; (3)利用匀速直线运动规律【7】,求小球做平抛运动的初速度。 第一章 抛体运动 高中同步 解析    小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,因为下落高度 相同,所以平抛运动的时间相等(由【1】和【5】得到),由L= gt2得出t= =  s;由几何关 系可知,小球的落地点离A1越近,小球在水平方向的位移越小,由于小球落在B1点时,水平位移 不是最小(由【2】和【7】得到),落在C1点时水平位移最大,为正方形的对角线的长度,即  L,由 L=v0t解得v0=  m/s,为抛出速度的最大值(由【3】【6】【7】得到),选项A、B错 误;由几何关系可得,在B1D1线段上,B1D1的中点离A1最近,B1或D1离A1最远,故落在B1D1线段上 的小球初速度的最小值与最大值之比为1∶ (由【4】【6】【7】得到),选项D正确,C错 误。 第一章 抛体运动 高中同步 疑难3　有界面约束的平抛运动问题 讲解分析 　　做平抛运动的物体,落点不在水平面上,而是在斜面、竖直面或弧面上时,将平抛运动的 知识与几何知识结合起来综合考查,解答这类问题通常分解速度或分解位移,充分利用运动 规律结合图中的几何关系分别列式求解。 疑难3 有界面约束的平抛运动问题 第一章 抛体运动 高中同步 1.正交分解法的应用 (1)常规分解:将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 (2)特殊分解:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为ax、ay,初 速度分解为v0x、v0y,然后在x、y方向上由匀变速直线运动规律列方程求解。 当小球从斜面顶端水平抛出后又落到斜面上(斜面倾角为θ),求小球离斜面的最远距离时,我 们通常将平抛运动的合速度和加速度分别按图甲、乙所示方式分解。因小球在垂直于斜面 方向先做匀减速直线运动后做反向的匀加速直线运动,当小球垂直于斜面方向的速度变为零 (或v合与斜面平行)时,离斜面最远,则t= = ,故小球离斜面的最远距离为ym= t= 。 第一章 抛体运动 高中同步 2.常见的有界面约束的情境分析 运动情境 物理量分析     vy=gt,tan θ= =  t=  求x、y   x=v0t,y= gt2 tan θ=  t=  落到斜面上时合速度与水平方向的夹角为φ,tan φ= = = =2 tan θ α=φ-θ   tan θ= =  t=  第一章 抛体运动 高中同步 圆 (球) 面 约 束   在半圆内的平抛运动,由半径和几何关系制约时间t,h= gt 2,R+ =v0t t=    tan α= =  t=    tan θ= =   t=  第一章 抛体运动 高中同步     v0不同,与竖直墙壁的碰点不 同 已知高度情况,根据h= gt2、 t= 可判断v0大小;也可以根 据推论二,利用几何关系  - =hAB求解相关物 理量 第一章 抛体运动 高中同步 $