1.3 探究平抛运动的特点 课件-2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

3 探究平抛运动的特点 第一章 抛体运动 会利用实验描绘平抛运动的轨迹。 02 知道什么是平抛运动，知道平抛运动的 特点。 01 会应用运动分解的方法，探究平抛运动竖直方向和水平方向分运动的特点。 03 难点 重点 01 平抛运动 空军在军事演习或实战中，常需进行投弹。飞机在空中沿水平方向飞行时，要使投下的炸弹准确地命中地面 的目标，飞行员应在何处投弹？为什么这 样操作？ 炸弹释放时在水平方向上具有一定的初速度，由于惯性，它在水平方向仍要继续向前运动，所以飞机应在离目标一定水平距离处投弹。 公司logo 公司logo 情境导入 平抛运动 平抛运动的轨迹并不是一条竖直线，而是一条抛物线。 1.定义： 物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，只在重力作用下做的运动。 2.特点： (1)初速度沿水平方向。 (2)只受重力作用。 3.轨迹： 公司logo 公司logo 核心知识 02 描绘平抛运动的轨迹 研究平抛物体的运动规律，最好能记录下它在空中画出的优美曲线。怎样才能得到平抛运动的轨迹呢？思考以下问题设计实验思路： 1．怎样确保小球做的是平抛运动？ 2．如何记录小球的位置？ 3．如何得到平抛运动的轨迹？ 公司logo 公司logo 问题导入 右图所示的装置是实验室常用来描绘平抛运动轨迹的仪器。思考： 接球挡板（倾斜） 轨道 木板 白纸、复写纸 定位板 铅垂线 1.铅垂线的作用是? 调节背板与铅垂线平行使木板竖直 2.如何保证斜槽末端部分水平? 将小球放在斜槽末端能保持静止 3.如何保证每次实验初速度相同? 小球每次从相同位置由静止释放 4.斜面轨道光滑对实验结果有影响吗？ 无关，只要保证初速度相等即可 公司logo 公司logo 观察与思考 5.如何确定小球平抛的抛出点? 小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,即为坐标原点，坐标纸原点和该点对应，坐标纸y轴方向与铅垂线平行 6.如何描绘平抛运动的轨迹? 用平滑曲线连接各轨迹点 公司logo 公司logo 观察与思考 实验操作 (1)将实验仪器置于桌面，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。装好平抛轨道，使轨道的抛射端 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 它们紧贴固定在面板上。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钢球的中心离开轨道处。 (3)把接球挡板置于最上方一格。 公司logo 公司logo 核心知识 (4)将定位板在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，钢球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。钢球打在接球挡板上，挤压记录纸，留下一个迹点。 实验操作 (5)向下移动接球挡板，重复上述操作，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。 公司logo 公司logo 核心知识 (6)改变定位板位置，重复上述实验操作步骤，便可获得另一系列迹点。 描绘平抛运动的轨迹 平抛运动的轨迹是一条抛物线 (7)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抛运动的小钢球的轨迹图线。 公司logo 公司logo 核心知识 注意事项 实验中必须调整轨道末端水平(将钢球放在轨道末端水平部分，若钢球静止，则轨道末端水平)。 1 面板必须处于竖直平面内； 固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。 2 坐标原点不是轨道的端点，应是钢球出轨道时球心在面板上的投影点。 3 公司logo 公司logo 核心知识 1.在“探究平抛运动的特点”实验中。 (1)如图甲所示是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法。 ①坐标原点应选小球在斜槽末端时的　　。  A.球心 B.球的上端 C.球的下端 B 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些 C.用平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 BD 例题 (2)图乙是拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作中的错误是　。  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 C 例题 (1)①用铅笔标注小球最高点确定平抛运动轨迹，即用小球的最高点来代替整个小球的运动，也就是研究小球最高点的运动情况，所以坐标原点应选小球在斜槽末端时的球的上端，故B正确。 ②斜槽轨道的粗糙程度对小球的平抛运动无影响，A错误； 记录的点应适当多一些，可以减小误差，B正确； 用平滑曲线把尽可能多的点连接起来，相差太多的点舍去，C错误； y轴的方向要根据重垂线确定，D正确。 (2)由照片可判断小球初速度方向不水平，所以实验操作中斜槽末端切线不水平，C正确。 03 平抛运动的实验研究 平抛运动是一种曲线运动，其速度的大小和方向时刻发生改变。对这种比较复杂的运动，能否利用运动的分解，将它转化为我们所熟悉的、简单的运动呢？讨论交流以下问题： 1. 假如物体在空中被水平抛出后不受重力的作用，将会怎样运动？ 2. 假如物体没有水平速度，松手后，物体将会怎样运动？ 保持水平初速度做匀速直线运动 做自由落体运动 公司logo 公司logo 问题导入 探究平抛运动水平方向的运动规律 平抛运动水平方向的运动是匀速直线运动 公司logo 公司logo 核心知识 图示仪器称为平抛竖落仪。把它固定在铁架台上，B球被弹片夹住，A球放在弹片右边的水平平台上，两球处于同一高度。用小锤击打弹片，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，做自由落体运动。观察两球的运动路径，比较它们落地时间的先后。 探究平抛运动竖直方向的运动规律 实验操作： 公司logo 公司logo 核心知识 ①保持仪器离地高度不变，改变击打弹片的力度，多次重复上面的实验，看实验结果有什么不同。 探究平抛运动竖直方向的运动规律 实验操作： 改变小球A抛出时的初速度 ②改变仪器离地面的高度，再多次重复实验，看结果有什么变化。 公司logo 公司logo 核心知识 探究平抛运动竖直方向的运动规律 实验结果： ①改变击打弹片的力度，各次A球都与小球B同时落地，但各次A球落地点的距离远近不同。 ②改变仪器离地高度，A、B两球仍然是同时落地。 公司logo 公司logo 核心知识 探究平抛运动竖直方向的运动规律 实验结论： ①平抛物体抛出时的水平初速度的大小不影响在空中运动的时间，只影响水平分运动的位移 ②做平抛运动的物体沿竖直方向的分运动与自由落体运动相同 平抛运动竖直方向的运动是自由落体运动 公司logo 公司logo 核心知识 某同学运用频闪照相技术记录了小球运动时每隔相同的时间间隔所处的位置。试由平抛运动的轨迹，分析两分运动的性质。 1.把小球各位置的球心用光滑的曲线连接起来。 2.以抛出点为原点，建立如图平面直角坐标系，标示出小球各位置的x坐标和y坐标。 3.测量沿x和y方向各段相等时间间隔内的位移。 x y o x1 x2 x3 x4 x5 x6 y1 y2 y3 y4 y5 y6 公司logo 公司logo 思考与讨论 某同学运用频闪照相技术记录了小球运动时每隔相同的时间间隔所处的位置。试由平抛运动的轨迹，分析两分运动的性质。 o x1 x2 x3 x4 x5 x6 y1 y2 y3 y4 y5 y6 Ox1=x1x2=x2x3=x3x4=x4x5=x5x6 沿x方向的分运动是匀速运动 Oy1:y1 y2:y2 y3:y3 y4:y4 y5:y5 y6≈1:3:5:7:9:11 沿y方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动 x y 公司logo 公司logo 思考与讨论 2.(2024·成都市高一期中)某兴趣小组在“研究小球平抛运动”的实验中： (1)在如图甲所示的演示实验中，当用不同的力向右敲打弹片时，发现A、B两球总是同时落地，这说明______(填标号)。  A.平抛运动的轨迹是一条抛物线 B.平抛运动的飞行时间与抛出速度有关 C.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 D.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 D 例题 (2)如图乙，将两个相同的斜槽固定在同一竖直平面内，末端均水平，斜槽2与光滑水平板平滑衔接，将两个相同的小钢球从斜槽上相同高度处同时由静止释放，观察到两球在水平面内相遇，即使改变释放的高度，观察到两球仍在水平面内相遇，这说明　　　(填标号)。  A.平抛运动是匀变速运动 B.平抛运动的飞行时间与高度无关 C.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 D.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 C 例题 (1) A、B两球总是同时落地，说明在竖直方向小球B与自由下落的小球A同步，因此可以说明平抛的小球B在竖直方向做自由落体运动。故选D。 (2)将两个相同的小钢球从斜槽的同一高度同时由静止释放，到达轨道末端的速度相同，观察到两球在水平面内相遇，即使改变释放的高度，观察到两球仍在水平面内相遇，即在水平方向平抛的小球与在水平面匀速运动的小球同步，说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。故选C。 3.(2025·泸州市高级中学期中)采用如图甲所示 的实验装置做“研究平抛运动的特点”的实验。 (1)实验时需要下列器材中的　　；  A.弹簧测力计 B.重垂线 C.打点计时器 D.秒表 B (2)做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列的一些操作要求不正确的是 　；  A.每次必须从同一位置由静止释放小球 B.每次必须严格地等距离下降记录小球位置 C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触 D.记录的点应适当多一些 B 例题 (3)若用频闪照相法来验证小球在平抛过程中水平方向是否为匀速运动，记录下如图乙所示的频闪照片。在测得x1、x2、x3、x4后，需要验证的关系是　　　　　　　 　。已知频闪周期为T，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是　 。  A. B. C. D. x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1 D 例题 (1)本实验不需要称重，也不需要计时，但是要保证木板在竖直平面内，故选B。 (2)每次必须从同一位置由静止释放小球，保证每次抛出时小球的初速度相等，A正确；每次不需要等距离下降记录小球位置，B错误；小球运动时不应与木板上的白纸相接触，防止接触后受到摩擦力给实验带来更大误差，C正确；记录的点应适当多一些，这样能更准确地描绘出平抛轨迹，D正确。 (3)验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，只需验证任意相等时间小球走过的位移都相等即可，即需要验证的关系是x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1，求多段位移对应速度的平均值可以减小误差，故选D。 拓展 频闪照相技术探究平抛分运动 竖直方向 水平方向 轨迹是抛物线 实验操作 平抛运动 (1)初速度沿水平方向 (2)只受重力作用 探究平抛运动的特点 描绘平抛 运动的轨迹 平抛运动的实验研究 实验装置 注意事项 二维运动传感器探究平抛轨迹 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.9.100 Lavf58.9.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $