1.3.2 平抛运动及其规律 课件-2026-2027学年高一下学期物理粤教版必修第二册

该高中物理课件围绕平抛运动展开，涵盖定义、特点、规律及应用，通过“动手做一做”让学生水平扔橡皮观察轨迹，引出曲线运动，再结合实验探究（平抛运动实验器、频闪照相法）分解运动，构建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过实验方案（如两钢球碰撞验证水平匀速、频闪照片分析竖直自由落体）培养科学思维中的模型建构与科学论证，结合“套圈圈”“无人机投弹”等实例深化物理观念。课堂小结系统梳理位移、速度公式及轨迹方程，帮助学生形成结构化知识，提升分析解决问题能力，也为教师提供清晰教学逻辑。

将两个钢球分别吸附在上轨道斜面和悬空释放点的释放位置。关闭开关，观察两个钢球的运动情况，在运动过程中，两个钢球始终处于相同高度，最后同时落地。 在实验中我们需要用到以下实验器材，双轨平抛运动实验仪钢球摄像机。双轨平抛运动实验仪是由上下两个带斜面的轨道和三个电磁释放装置以及水平仪组成。上下两个轨道的倾角相同，滑行长度也相同，并处在同一竖直位置。 释放提起的重锤、下落的重锤，迅速击打弹簧片。前面的小球做平抛运动，后面同一高度的小球同时自由下落，两球同时落地，说明平抛运动下落时间与它竖直方向自由落体分运动时间相同。我们利用慢放镜头观察两个小球运动情况，在两球运动过程中的每一时刻，两球下落高度都相同。 将双轨平抛运动实验仪平放在桌面上，旋转调频螺丝直至水平仪显示水平。接着接通电源，打开开关，将两个钢球分别吸附在上下两个轨道斜面的示范位置，关闭开关，观察两个钢球的运动情况。在运动过程中，上面的钢球始终位于下面钢球的竖直正上方，直到最终两球正好相撞。 再次打开开关，将两个钢球分别吸附在上轨道斜面和悬空释放点的释放位置。关闭开关，观察两个钢球的运动情况，在运动过程中，两个钢球始终处于相同高度，最后同时落地。 知道平抛运动的受力情况，会确定平抛运动的速度、位移和运动轨迹。 02 知道什么是平抛运动，会用运动分解的方法探究平抛运动的特点。 01 重点 掌握平抛运动的规律，能运用平抛运动的规律解决实际问题。 03 重点 重难点 以不同的速度沿水平方向扔出一块橡皮，观察橡皮的运动轨迹 动手做一做 运动轨迹都是曲线，而且形状十分相似。 公司logo 公司logo 情境导入 平抛运动 01 加速度为 g 的匀变速曲线运动 平抛运动 1.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。 2.特点 (1)初速度沿水平方向 (2)只受重力作用 3.平抛运动的性质 理想模型 公司logo 公司logo 核心知识 (1)平抛运动忽略空气阻力，只受重力作用，是一个理想化模型。 (　　) (2)平抛运动的初速度可以不水平。(　　) (3)平抛运动的轨迹一定是曲线。(　　) √ × √ 辨析 探究平抛运动 02 探究平抛运动 实验与探究 1.实验思路 运动分解 竖直方向的分运动 水平方向的分运动 分别研究物体在这两个方向的运动特点 化曲为直 公司logo 公司logo 核心知识 2.进行实验 方案一　用平抛运动实验器定性探究平抛运动水平方向和竖直方向两分运动特点 如图，在轨道A出口处有一个碰撞开关S，可控制电磁铁E电源的通断。 从轨道A射出的钢球做平抛运动， 从轨道B射出的钢球做匀速直线运动，从电磁铁E处的钢球做自由落体运动。 公司logo 公司logo 核心知识 做平抛运动的钢球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。 (1)研究平抛运动水平方向分运动的特点 发现两个钢球总是发生碰撞 ①实验现象 ②结论 公司logo 公司logo 核心知识 做平抛运动的钢球在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 (2)研究平抛运动竖直方向分运动的特点 发现两个钢球总是发生碰撞 ①实验现象 ②结论 公司logo 公司logo 核心知识 2.进行实验 方案二　频闪照相法研究平抛运动 (1)实验现象 物体做平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片如图。 (2)现象分析 ①在竖直方向上，两种运动经过相等的时间，下落相同的高度，即都是自由落体运动。 ②在水平方向上，平抛运动在相等的时间内运动的距离相同，即是匀速直线运动。 公司logo 公司logo 核心知识 1.如图是某小组制作的研究平抛运动的实验装置，在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关1控制，在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁，并通过O点处的开关2控制。通电后，三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球A、B、C。断开开关1， A、B两个小铁球同时开始运动，当A小球运动到圆弧轨道末端O点处时，触动开关2，C小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，三个小球恰好在P点相遇。 例题 (1)球A、B在P点相遇，说明平抛运动在水平方向是　 　　　运动；  匀速直线 (2)球A、C在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向是　　　 　运动；  自由落体 (3)实验中，圆弧轨道末端O点的切线必须是水平的，这样做的目的是　　　　。  A.保证小铁球飞出时，速度不太大，也不太小 B.保证小铁球飞出时，初速度水平 C.保证小铁球在空中运动的时间每次都相等 B 例题 (2)球A、C在P点相遇，说明两球在竖直方向的运动完全相同，说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动； (1)球A、B在P点相遇，说明两球在水平方向的运动完全相同，即说明平抛运动在水平方向是匀速直线运动； (3)实验中，圆弧轨道末端O点切线必须是水平的，这样做的目的是保证小铁球飞出时，初速度水平，从而使小铁球做平抛运动。故选B。 平抛运动的规律 03 平抛运动的物体，以抛出点为原点，以初速度v0的方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立平面直角坐标系，如图，重力加速度为g。 水平位移： x=v0t 竖直位移： y=gt2 C O x y l v0 α x y 1.平抛运动的位移 平抛运动的规律 (1)运动时间t后 公司logo 公司logo 核心知识 合位移大小： l= 合位移方向： (α为位移与水平方向的夹角，也称为位移偏向角) tan α = (2)轨迹方程： y = x2，平抛运动的轨迹是一条抛物线。 C O x y l v0 α x y 公司logo 公司logo 核心知识 v C O x y t θ vx vy v0 (1)水平方向： x 方向： 以 v0 做匀速直线运动； vx=v0  (2)竖直方向： y 方向： 初速度为零，a=g，做自由落体运动。 vy=gt 2.平抛运动的速度 公司logo 公司logo 核心知识 大小： v= 方向： tanθ= = ( θ 是v与水平方向的夹角，也称为速度偏向角) (3)合速度： v C O x y t θ vx vy v0 公司logo 公司logo 核心知识 1.做平抛运动的物体在空中运动的时间由什么因素决定？ 答案　由y＝gt2得t＝，可知做平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度有关。 2.做平抛运动的物体水平位移大小由什么因素决定？ 答案　由x＝v0t＝v0知，做平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同决定。 公司logo 公司logo 讨论与交流 3.物体做平抛运动轨迹如图所示，先后经过A、B、C三点，通过AB段和BC段所用时间相等。A、B、C三点速度如图。  A到B过程速度变化量Δv1，B到C过程速度变化量Δv2，Δv1和Δv2的大小有什么关系？方向如何？ 答案　Δv1和Δv2如图所示， 速度变化量方向均竖直向下，且Δv1＝Δv2＝gΔt，即做平抛运动的物体在任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同。 公司logo 公司logo 讨论与交流 (1)平抛运动合位移的方向与合速度的方向一致。(　　) (2)平抛运动合位移的大小等于物体的路程。(　　) (3)平抛运动的速度方向沿轨迹的切线方向，速度大小、方向都不断变化。(　　) (4)做平抛运动的物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大，若足够高，速度方向最终可能竖直向下。(　　) (5)做平抛运动的物体落地时的速度大小由初速度和高度共同决定。 (　　) × × √ × √ 辨析 2.将一物体以9.8 m/s的初速度水平抛出，经过一段时间后物体的末速度为初速度的倍，不计空气阻力，则这段时间是(g取9.8 m/s2) A. s B. s C. s D. s √ 已知v＝v0，则竖直方向分速度vy＝ v0，又vy＝gt， 解得t＝ s＝ s，故B正确。 例题 3.(来自教材)“套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏。如图所示，小孩和大人在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出小圆环，且小圆环都恰好套中前方同一个物体。假设小圆环的运动可视为平抛运动，则  A.小孩抛出的圆环初速度较小 B.两人抛出的圆环初速度大小相等 C.小孩抛出的圆环运动时间较短 D.大人抛出的圆环运动时间较短 √ 例题 圆环运动的时间为t＝，可知小孩抛出的圆环运动时间较短，故选项C正确，D错误； 由于水平方向位移s＝vt＝v，可得v＝s，故大人抛出的圆环初速度较小，选项A、B错误。 4. (来自人教教材改编)如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0为10 m/s的速度水平向右匀速飞行，某时刻从无人机上释放一小球，此时无人机与水平地面的距离h＝5 m，空气阻力忽略不计，g取10 m/s2。求： (1)小球落地点与释放点之间的水平距离x； 答案　 (1) 10 m (2) 10 m/s　45° (2)小球落地时速度v的大小和与水平方向的夹角θ(θ<90°)。 例题 (1)小球从无人机上释放后做平抛运动， 竖直方向的位移h＝gt2， 解得小球在空中做平抛运动的时间t＝＝1 s， 则小球落地点与释放点之间的水平距离为x＝v0t＝10 m (2)小球落地时竖直方向分速度为vy＝gt＝10 m/s， 则小球落地时速度的大小为v＝＝10 m/s， 满足tan θ＝＝1，故小球落地时速度与水平方向的夹角θ＝45°。 1.若无人机每隔1 s释放一颗小球，这些小球落地前在空中如何排列？这些小球落地点的间距有什么特点？ 答案　如图所示。 这些小球落地前在空中排列成一条竖直线，它们落地点是等间距的。 拓展 2.若无人机的高度足够高，从无人机释放的小球落地时的速度方向有没有可能竖直向下？ (试从运动的合成和分解的角度解释) 答案　小球落地时的速度方向不可能竖直向下，根据运动的合成和分解，将运动分解为沿重力的方向和垂直于重力的方向。垂直于重力的方向的速度不为零，高度越高，落地时沿重力的方向的分速度越大，所以合速度会无限接近于重力的方向，但不会竖直向下。 拓展 平抛运动及其规律 平抛运动 1.特点：初速度沿水平方向；仅手重力作用 2.性质：加速度为g的匀变速曲线运动。 平抛运动的位移 1.水平位移：x=v0t 竖直位移：y = gt2 3.合位移大小l= 方向：tan α 4.轨迹方程：y = x2，平抛运动轨迹是一条抛物线 1.水平方向的速度：vx=v0 2.竖直方向的速度：vy=gt     平抛运动的速度 3.合速度大小：v=方向：tan θ = =   课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $