1.3 实验：探究平抛运动的特点 课件 -2026-2027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探究平抛运动的实验，通过描轨迹法、频闪照相法等四种方案展开，结合实验视频，从实验目的、器材到数据处理，帮助学生连接抛体运动理论与实验操作，构建学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，如描轨迹法用y-x²图像验证抛物线轨迹，频闪照相法通过位移比分析运动特点，喷水法结合水枪实例。提升学生实验能力，为教师提供丰富资源，落实物理观念培养。

主讲老师：物思理 粤教版（2019）高中物理必修第二册课件 第一章 抛体运动 第3节 探究平抛运动的实验 物思理 1、描轨迹法 2、频闪照相法 4、喷水法 3、传感器法 第3节 探究平抛运动的实验 目录 探究新知 物思理 2 描轨迹法 方案一 物思理 实验目的和器材 01. 铅 垂 线 实验器材： 平抛运动实验器、小钢球、刻度尺、白（坐标)纸、复写纸、三角板、铅笔等 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。 斜 槽 小 球 坐标纸和复写纸 档板 物思理 将实验器材安装好，小球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做平抛运动。使小球每次都从斜槽上同一位置由静止释放，小球在空中做平抛运动的轨迹相同。 设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验，在坐标纸上记录小球所经过的多个位置，用平滑的曲线将各点连起来，从而得到小球做平抛运动的轨迹。 实验原理与设计 02. 物思理 探究平抛运动的实验视频 物思理 思考： 1.如何保证钢球抛出后做平抛运动？ 斜槽末端水平：将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚动，也不向外滚动，说明槽口的末端是水平的。 2.如何保证小球每次做的都是同一个平抛运动？ 为了让小球有相同的水平初速度，要求每次从同一高度由静止释放小球；如果水平初速度不同，小球每次平抛的轨迹就不同，会增大实验误差。 物思理 O O′ 坐标原点（平抛起点） 3.如何建立坐标系？ 利用拴在槽口处的重锤线画出y轴，x轴与y轴垂直。 4.如何选取坐标原点？ 坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。 思考： 物思理 实验步骤 03. 1.按照图示安装实验装置． 2.将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上． 3.调节斜槽M末端水平． 4.让钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平 抛运动．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． 5.上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经的多个位置． 6.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． 物思理 数据处理 04. 1.根据实验记录，在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹。 y 物思理 数据处理 04. 2.在平抛运动轨迹上选取几个水平间距相等的测量点，测出并计算相应物理量填入设计的表格中。 物思理 数据处理 04. 2.在平抛运动轨迹上选取几个水平间距相等的测量点，测出并计算相应物理量填入设计的表格中。 作出y-x2图像 物思理 1.做平抛运动的物体： 竖直位移与水平位移的平方成正比， 轨迹是抛物线。 实验结论 05. 消去 t 得： 由平抛运动的公式推导： 物思理 2.如何通过图中所取的数据点计算出小球平抛的初速度？ 实验结论 04. x y x y O （1）如果题目给出了抛出点（原点） 据右图数据，多次计算取平均值得： 物思理 2.如何通过图中所取的数据点计算出小球平抛的初速度？ 实验结论 04. （2）如果题目没给出抛出点（坐标原点不是抛出点） 竖直方向为匀加速直线运动，据逐差公式有： x y x1 x2 y1 y2 T T 水平方向为匀速直线运动， 有： 如何判断坐标原点是否是抛出点？ 思考： 物思理 实验规律 05. X X X X y h 5h 3h 7h x O T T T T 结论： 在误差允许范围内,平抛运动的位移关系分别为: 竖直方向：h1:h2:h3:h4=1:3:5:7 水平方向：x1=x2=x3=x4 物思理 课堂作业 1.课本P15 T2 2.课本P23 T10 物思理 频闪照相法 方案二 物思理 实验原理 01. 用频闪照相法可记录平抛运动的轨迹。由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片中小钢球运动的水平距离及竖直距离，就可以判断平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。 物思理 数据分析 02. x4 x3 x2 x1 h 5h 3h 7h 在水平起抛点以球心为坐标原点，建立坐标系，由原点开始，在竖直方向连续四段位移分别为h1、h2、h3、h4。并在水平方向上标出对应的点，并测量四段位移x1、x2、x3、x4的长度。频闪周期为T。 结论：在误差允许范围内,位移关系分别为: h1:h2:h3:h4：--- =1:3:5:7：---， x1=x2=x3=x4 物思理 规律总结 03. 做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。 物思理 传感器法 方案三 物思理 实验原理 01. 用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹。设计原理如图所示。 物思理 实验视频 02. 物思理 喷水法 方案四 物思理 实验概述 01. o x y 水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹 如图，倒置的饮料瓶内装有水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，加上一个很细的喷嘴。 物思理 例题3 例题精选 02. 2023年夏天，异常炎热，这注定水枪玩具销售火爆，不仅儿童玩水，甚至成人也开始玩。有一种电动水枪，它有三种模式，一种是散射，一种是直线连续喷射，还有一种是脉冲式发射。某同学想测定后两种模式水枪的发射速度。他进行了如下操作（取g=10m/s2）： 物思理 例题3 例题精选 03. （1）将电动水枪水平固定在铁架台上，采用直线连续喷水模式，按压扳机后细水柱沿直线喷出，在空中划出一条曲线。在铁架台后面平行于水枪竖直固定一块坐标板，使O点处于枪口位置，x轴与枪口在同一水平线上，水枪喷水后用手机拍照，得到如图乙所示的轨迹。根据图中轨迹可得初速度v0= m/s； （结果保留三位有效数字） 1.25 物思理 例题3 例题精选 04. （2）改用脉冲发射方式，每次发射都射出一个“水弹”（很短的小水柱）。测出枪口的高度及“水弹"的射程。改变水枪高度，多次实验。根据实验数据作出枪口高度y与射程的平方x2关系图线如图丙所示：由图可知水枪发射“水弹”的初速度大小为 m/s。 10 物思理 课堂小结 物思理 方案一：频闪照相法 方案二：描轨迹法 方案三：传感器法 方案四：喷水法 See you later! 物思理 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $