1.3.1 实验：探究平抛运动的特点 课件-2026-2027学年高一下学期物理粤教版必修第二册

该高中物理课件聚焦平抛运动特点探究实验，通过知识回顾梳理平抛运动的条件、性质及“化曲为直”的研究方法，结合“能否测量初速度”的问题引导，搭建起从理论到实验的学习支架。 其亮点在于实验步骤规范可操作，数据处理分完整与残缺轨迹两种情况，例题融入生活情境（如取水器流量测量），体现科学探究和科学思维要素。学生能提升实验操作与推理能力，教师可借助清晰流程和实例优化教学。

会描绘平抛运动的轨迹，能根据轨迹探究平抛运动的特点。 02 通过对比法探究平抛运动竖直方向和水平方向分运动特点。 01 重难点 重点 平抛运动 物理思想：化曲为直 1.条件：①初速度沿水平方向 ②只受重力作用 2.运动性质：匀变速曲线运动（a=g） 3.受力特点： 水平方向：不受力 竖直方向：仅受重力 4.研究方法: 运动的合成与分解 公司logo 公司logo 知识回顾 上节课我们采用了哪些方案探究平抛运动？ 比较法 频闪照片法 在实验室能否测量小球平抛的初速度呢？ 公司logo 公司logo 知识回顾 实验目的 1.描绘物体做平抛运动的轨迹并分析其特点； 2.根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。     公司logo 公司logo 核心知识 实验步骤 1.如图所示安装实验装置； 把坐标纸和复写纸叠放在一起，压入竖直平板纸夹内，使接球槽上升到合适的高度，使一端有电磁铁的斜槽末端 公司logo 公司logo 核心知识 实验步骤 2.把钢球吸在固定的电磁铁上，断开电源，释放钢球。钢球沿着导轨凹槽滚下并被水平抛出，落在接球槽上，通过复写纸在坐标纸上留下印迹。 3.逐次降低接球槽，重复以上操作得到钢球的一系列运动点迹。 公司logo 公司logo 核心知识 实验步骤 4.以斜槽水平末端端口处小球球心在坐标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，用平滑曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹。 x y O 公司logo 公司logo 核心知识 数据处理 1.研究平抛运动的特点 根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点 x1 x2 x3 M1 M2 M3 O x y y 9y 4y 在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点 t01=t12 =t23 若这些水平位移相等， x3=3x1 x2=2x1 结论：平抛运动可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。 公司logo 公司logo 核心知识 数据处理 (2)计算平抛物体的初速度 原点为抛出点 x y x y O ①平抛轨迹完整(即含有抛出点) y＝gt2 t＝ x＝v0t v0＝x 问题 若不能确定O点，又如何求小球平抛的初速度 v0？ 公司logo 公司logo 核心知识 数据处理 (2)计算平抛物体的初速度 ②平抛轨迹残缺(即无抛出点) x y x x hAB hBC 原点不是抛出点 A B C 在轨迹上任取三点A、B、C xAB=xBC =x 则 由平抛运动的规律可知 Δh＝hBC－hAB＝gt2 t＝ v0＝＝x 公司logo 公司logo 核心知识 注意事项 1.实验中必须调整斜槽末端的切线水平，使小球 做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端 水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平)。 O 斜槽末端切线水平 2.平板必须处于竖直面内,固定时要用铅垂线 检查坐标纸竖线是否竖直。 3.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放， 这样可以使小球每次平抛运动的轨迹相同。 公司logo 公司logo 核心知识 注意事项 4.坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球球心在平板 上的投影点。 5.小球静止释放的位置高度 要适中，以使小球做平抛 运动的轨迹由坐标纸的左 上角一直到达右下角为宜。 o y x 公司logo 公司logo 核心知识 1.(2025·广东省梅县高一检测)某实验小组用如图所示装置研究平抛运动。钢球从某一高度沿斜槽PQ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挡板MN，钢球飞出后，落到挡板上。由于挡板靠近竖直背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会通过复写纸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。 例题 (1)下列实验条件必须满足的有　　　(填字母代号)；  A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末端水平 C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D.移动挡板时，挡板高度等间距变化 BC 例题 (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。 a.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轴时需要y轴与重垂线平行；  球心 例题 b.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　 　 (选填“大于”“等于”或者“小于”)； 大于 例题 c.如图，得到平抛运动轨迹后，在轨迹上取A、B、C三个点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x＝4 cm，测得A、B和B、C的竖直间距分别是y1＝4 cm和y2＝6.5 cm。已知当地重力加速度g取10 m/s2。由此可求得钢球做平抛运动的初速度大小为　　 m/s(结果保留2位有效数字)。  0.80 例题 (3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是　　　。  A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连 接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初 速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 AB 例题 (1)为了使钢球每次从斜槽末端抛出时的速度大小相同，每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，而斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故A错误，C正确； 为了使小球每次从斜槽末端飞出后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B正确； 移动挡板时，挡板高度的间距决定了所记录痕迹点间的竖直距离，该距离是否相等对运动轨迹的描绘不会产生影响，所以不需要等间距变化，故D错误。 (2)小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点； 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，若A点为抛出点，则由初速度为零的匀加速直线运动的比例式可知A、B和B、C竖直间距之比为1∶3，但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，所以>； 由题意可知A、B、C三点中相邻两点的时间间隔相同，设为T，根据运动学规律可得Δy＝y2－y1＝gT2，水平方向上x＝v0T 联立解得v0＝0.80 m/s (3)从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故A正确； 用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故B正确； 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸板碰撞后铅笔被弹开，铅笔的运动轨迹不是平抛运动的轨迹，故C错误。 2.(2024·汕头市高一期中)图甲为某种管口出水方向可调的瓶装水电动取水器，某实验小组利用平抛运动规律测量该取水器取水时的流量(单位时间内流出水的体积)。实验方案如下： (1)利用仪器测量取水器出水管内径d； (2)调节取水器管口方向，使水从管口 沿　　　方向射出；  水平 (3)待水在空中形成稳定的弯曲水柱后，紧贴水柱后方放置白底方格板(已知每个正方格的边长为L)，并利用手机正对水柱拍摄照片，取水柱上的三个点a、b、c，如图乙所示，图中a点　　　　　平抛的起点(选填“是”或“不是”)；  不是 例题 (4)已知当地重力加速度大小为g，根据图乙可以计算水从管口喷出时的初速度v＝　　　　(用L、g进行表示)；  (5)由上述信息可计算得出取水器取水时的流量Q＝　　　　(用L、g、d进行表示)。  (2)由于是利用平抛运动规律测量该取水器取水时的流量，因此应让取水器启动后水从管口沿水平方向射出。 (3) a点处的速度应该与曲线相切，切线方向不是水平方向，因此a点不是平抛的起点。 (4)由题图可知，水从a点运动到b点再到c点，a、b间水平方向位移与b、c间水平方向位移都是2L，说明tab＝tbc，a、b间竖直方向位移与b、c间竖直方向位移大小分别为3L和5L，故5L－3L＝gt2 解得t＝，平抛的初速度为v＝ (5)水管的横截面积S＝π()2 解得取水器取水时的流量为Q＝S·v＝πd2。 本课结束 Keep Thinking! Lavf58.12.100 $实验探究平抛运动的特点，用到的实验器材有情抛运动实验器、刻度尺、复写纸、白纸，调节斜槽末端水平并固定，将钢球置于挡球片处由静止释放。钢球抛出后，通过极点片、复写纸在白纸上打下一个点。随着钢球运动的路径逐渐移动及垫片的位置，再次将钢球置于挡球片处，多次重复刚才的实验步骤。这样就在白纸上打下了一系列的点。将钢球放在斜槽轨道末端。确定抛出点的位置。利用重垂线确定抛出点所在的竖直方向。取下白纸。用一条平滑的曲线拟合个点。以抛出点为原点，O中垂线为Y轴，建立平面直角坐标系，并记录各点的坐标。将各点的坐标代入公式Y除以X的平方。可以得到这个比值接近于同一常数，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。再将各点坐标代入公式，可以求出平抛运动的初速度。计算得出平均值，作为最后的结果。