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平抛运动，衔接运动的合成与分解，通过“a²+b²=?”问题导入，结合思维导图梳理探究特点、实验设计等知识脉络，构建从概念到实验的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，涵盖频闪照相法、描迹法等实验方案，通过数据处理和轨迹判断培养科学思维，综合训练题解析助力学生巩固，教师可高效开展实验教学与知识梳理。

高中物理人教版 同步复习 第五章第二节 运动的合成与分解 01 思维导图 思维导图 02 知识剖析 1 抛体运动 (1)概念：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. (2)特点：①初速度不为0;②只受重力作用. (3)性质：做抛体运动的物体，只受重力作用，加速度始终为重力加速 度，所以抛体运动一定是匀变速运动. 考点01 平抛运动 期中考试 知识剖析 5 2 平抛运动 (1)概念：如果抛体运动的初速度是沿水平方向的，物体所做的运动叫作平抛运动. (2)性质：平抛运动的加速度为重力加速度，平抛运动是匀变速曲线运动. (3)条件：物体具有水平方向的初速度且运动过程中只受到重力的作用. 考点01 平抛运动 期中考试 知识剖析 6 1 实验思路 (1)提出问题 平抛运动是曲线运动，速度和位移的大小和方向时刻在发生变化.怎么研究这个复杂的曲线运动呢?我们可以将复杂的曲线运动分解为两个简单的直线运动. (2)科学猜想 由于物体是沿水平方向抛出的，在运动过程中只受重力作用.因此平抛运动可能是水平方向和竖直方向分运动的合成.那么只要研究出这两个分运动的特点，平抛运动的规律就清楚了. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 7 2 方案一：频闪照相法 (1)对频闪照片的分析 如图5-3-1甲所示是一个小球做平抛运动时的频闪照片.选第一个小球球心为原点建立坐标系，每3个小球(不计初始位置的球)取1个球测量相对应的横坐标和纵坐标，如图5-3-1乙所示. 根据频闪照相的特点可知，若频闪周期为T,则每相邻两球的时间间隔相等，都是T,即图中OA、AB、BC对应的时间间隔就是3T. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 8 2 方案一：频闪照相法 将所测的数据填入表格，分析小球水平方向分运动和竖直方向分运动的特点. 考点02 探究平抛运动的特点 0 A B C 横坐标 0 x1 x2 x3 纵坐标 0 y1 y2 y3 期中考试 知识剖析 9 2 方案一：频闪照相法 (2)数据处理 ①水平方向：数据满足x1-0=x2-x1=x3-x2=…,则说明小球在水平方向做匀速直线运动. ②竖直方向：根据坐标计算每一段时间间隔内的位移，然后计算出相邻相等时间内的位移差，如果满足△y=9gT²,则说明小球在竖直方向上的加速度为g.如果0点是平抛运动轨迹的初始点，则竖直方向初速度为0,小球在竖直方向做自由落体运动. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 10 3 方案二：分步研究水平和竖直两个方向的运动规律 (1)步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点 ①实验方法 在如图5-3-2所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动.观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 11 3 方案二：分步研究水平和竖直两个方向的运动规律 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象. ②实验现象 两个小球落地时只有一个声音，表明两个小球同时落地. ③实验结论 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 12 3 方案二：分步研究水平和竖直两个方向的运动规律 (2)步骤2:探究平抛运动水平分运动的特点 ①实验思路 如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 13 3 方案二：分步研究水平和竖直两个方向的运动规律 ②获取轨迹 在如图5-3-3所示的装置中，斜槽M末端水平.钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动.在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N,钢球飞出后，落到挡板上.实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上.钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.上下调节挡板N,通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 14 3 方案二：分步研究水平和竖直两个方向的运动规律 ③处理方法 a.根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向是自由落体运动，可得从抛出点开始，连续相等时间内的竖直位移之比为1:3:5:7:…,根据此比例式即可找到一系列“相等的时间间隔”. b.测量相等的时间间隔内水平运动的位移，若位移相同，则说明水平方向的分运动为匀速直线运动. ④实验结论 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动. 考点02 探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 15 1 实验思路 实验装置如图5-3-6所示.小钢球从斜槽上滚下，从水平槽飞出后做平抛运动.每次都使小钢球在斜槽上同一位置滚下，小钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出小钢球经过的位置.通过多次实验，在竖直坐标纸上记录小钢球所经过的多图5-3-6个位置，用平滑的曲线连起来就得到小钢球做平抛运动的轨迹. 考点03 利用描迹法探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 16 2 实验器材 小钢球、斜槽轨道、木板及竖直固定支架、坐标纸、图钉、重垂线、铅笔、三角板、刻度尺等. 考点03 利用描迹法探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 17 3 实验步骤 (1)安装、调整斜槽将斜槽固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，斜槽末端的切线水平，如图5-3-7所示. 考点03 利用描迹法探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 18 3 实验步骤 (2)调整木板并确定坐标原点 用图钉将坐标纸固定在木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小钢球运动轨迹所在的平面平行且靠近.把小钢球放在槽口(斜槽末端)处，用铅笔记下小钢球在槽口时球心在坐标纸上的投影点0,0点即坐标原点.利用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴，在水平方向建立x轴. 考点03 利用描迹法探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 19 3 实验步骤 (3)描点 使小钢球从斜槽上某一位置由静止滚下，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小钢球在某一x值处的y值，然后让小钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，移动笔尖在坐标纸上的位置，当小球恰好与笔尖正碰时，用铅笔在坐标纸上描出代表小钢球通过位置的点.用以上方法，在坐标纸上描出一系列代表小钢球通过位置的点. 考点03 利用描迹法探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 20 3 实验步骤 (4)描绘出平抛运动的轨迹 取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连接起来，即可得到小钢球做平抛运动的轨迹. 考点03 利用描迹法探究平抛运动的特点 期中考试 知识剖析 21 1 公式判断法 (1)在已经得到的平抛运动的轨迹曲线上，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系，如图5-3-9所示. 考点04 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 期中考试 知识剖析 22 1 公式判断法 (2)在x轴上作出等距离的几个点A₁、A₂、A₃、…,把线段OA₁的长记为l,那么OA₂=21、OA₃=3l、…,由A₁、A₂、A₃、…向下作垂线，垂线与轨迹曲线的交点记为M₁、M₂、M₃…,如果轨迹曲线是一条抛物线，那么M₁、M₂、M₃、…各点的y坐标与x坐标之间的关系应该具有y=ax²的形式(a是一个待定的常量). 考点04 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 期中考试 知识剖析 23 1 公式判断法 (3)用刻度尺测量出几个点的坐标，分别代入y=ax²中求出常量a,看计算得到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数. 考点04 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 期中考试 知识剖析 24 2 图像判断法 建立y-x²坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应的y值和x²值，在y-x²坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上. 考点04 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 期中考试 知识剖析 25 03 综合训练 用如图所示装置绘制小球做平抛运动的轨迹，关于此实验下列说法错误的是（　　） A．斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向 B．小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下 C．实验中需要记录小球平抛的起点位置 D．为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线把各记录点连起来 A 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 27 【解析】 A、为确保小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须沿水平方向，只要小球每次从斜槽上同一位置自由滑下，到斜槽轨道末端速率相等即可，不必光滑，故A错误； B、为确保小球每次做平抛运动轨迹重合，小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下，故B正确； CD、为了减小误差，实验中需要记录小球平抛的起点位置，能够较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线把各记录点连起来。故CD正确； 本题选择错误的，故选：A。 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 28 如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，忽略空气阻力的影响。用小锤击打弹性金属片，P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落。再次实验，增加锤子击打金属片的力度，两次实验中关于两球空中运动时间tP和tQ的说法正确的是（　　） A．tP增大 B．tP减小 C．tQ减小 D．tQ不变 D 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 29 【解析】 P球沿水平方向抛出后做平抛运动，其在竖直方向上做自由落体运动，Q球做自由落体运动，两者在竖直方向上的运动相同，根据h=12gt2，两次实验下落高度h均不变，故两球在空中运动时间均不变，故D正确，ABC错误。 故选：D。 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 30 如图所示，将两个斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从滑道的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则他将观察到1球击中2球，这说明（　　） A．平抛运动在水平方向是匀速运动 B．平抛运动在竖直方向是自由落体运动 C．平抛运动在水平方向做匀加速直线运动 D．平抛运动在竖直方向做匀速运动 A 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 31 【解析】 把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。故A正确，BCD错误。 故选：A。 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 32 用如图甲所示的装置研究平抛运动，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让小钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动打在竖直墙壁上，把白纸和复写纸贴在墙上，就可以记录小钢球的落点。改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。已知四次实验中桌子右边缘离墙的水平距离分别为10cm、20cm、30cm、40cm，在白纸上记录的对应落点分别为A、B、C、D，如图乙所示。则B、C、D三点到A点的距离之比为（　　） A．4：9：16 B．3：8：15 C．3：5：7 D．1：3：5 B 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 33 【解析】 每次都让小钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动，将其运动分解成水平方向的匀速运动，竖直方向的自由落体运动， 由于A、B、C、D四点是四次实验中球碰墙的位置，因四次实验中桌子右边缘离墙的水平距离分别为10cm、20cm、30cm、40cm，那么A、B、C、D之间的时间相等，且相邻， 因为A不是抛出点，所以A、B、C、D四点之间的距离之比为3：5：7， 那么B、C、D三点到A点的距离之比为3：8：15，故ACD错误，B正确； 故选：B。 考点01 探究平抛运动的特点 综合训练 34 $