第5章 3.实验:探究平抛运动的特点(PPT课件)-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第二册关键能力提升同步课件(人教版)
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教辅
摘要:
该高中物理课件聚焦“探究平抛运动的特点”,通过实验导入(如小锤打击金属片使A球平抛、B球自由落体同时落地),衔接抛体运动定义、平抛运动特点,构建从概念认知到实验验证的学习支架,帮助学生理解曲线运动的分解规律。
其亮点在于以科学探究为核心,结合频闪照相、轨迹描点等实验方案,通过两球同时落地实验培养科学探究能力,通过轨迹点坐标分析(如y轴位移比1:4:9时x轴位移比1:2:3)落实科学思维中的模型建构与推理。学生能提升实验操作与问题分析能力,教师可依托结构化资源高效开展教学。
内容正文:
3 实验:探究平抛运动的特点
定标-关键能力与核心素养
考情揭秘 直击能力 定标素养
基本考查点 运动分解
实验装置与操作
数据处理与分析
误差分析 实验操作能力:正确使用斜槽、刻度尺、坐标纸等器材。
数据处理能力:通过测量数据计算v0,拟合 图像。
逻辑推理能力:理解运动分解的物理本质,分析误差来源。
创新迁移能力:拓展实验方法(如用数码相机记录轨迹)。 物理观念:理解运动的合成与分解。
科学思维:用数学方法(二次函数)分析物理规律。
科学探究:设计实验、处理数据、评估误差。
科学态度:严谨记录数据,分析误差原因。
重点及难点 ①理解平抛运动的分解方法② 轨迹记录与数据处理 ③ 计算初速度并分析误差① 实验操作中保证初速度水平(斜槽调整)② 准确测量位移(避免读数误差)③ 理解y−x2的物理意义
题型及难度 以 实验填空、计算题或设计题 形式出现,难度中等偏上
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第五章 抛体运动
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本课时主要内容
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第五章 抛体运动
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知识导航-抛体运动和平抛运动
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第五章 抛体运动
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知识导航-实验:探究平抛运动的特点
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第五章 抛体运动
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【典例】平抛运动的轨迹是曲线,比直线运动复杂.我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路,分别研究做平抛运动的物体在竖直方向和水平方向的运动特点.
探究 平抛运动的特点
(1) 如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;分别改变小球距地面的高度和打击的力度,多次实验,都能观察到两小球同时落地.根据实验, (选填“能”或“不能”,下同)判断出A球在竖直方向做自由落体运动; 判断出A球在水平方向做匀速直线运动.
(2) 如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出,落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会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.
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第五章 抛体运动
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探究 平抛运动的特点
① 为了保证钢球从O点飞出做平抛运动的初速度是一定的,下列实验条件必须满足的是 .
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
② 某同学通过实验,得到了钢球做平抛运动的轨迹,如图丙中的曲线OP所示.以O点为坐标原点,水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系.已知小球在y方向的分运动是自由落体运动,他猜想钢球在x方向的分运动是匀速直线运动.请你根据图丙,简要说明如何验证该同学的猜想: .
【必备知识】运动的合成与分解,分运动的独立性.
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第五章 抛体运动
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【关键能力】
探究 平抛运动的特点
【答案】(1)能 不能 (2)BC 见解析
【解题思路】(1) 本实验中A球做平抛运动,B球做自由落体运动,每次实验两球都同时落地,说明A球在竖直方向的分运动是自由落体运动,因此能确定A球在竖直方向做自由落体运动.本实验中,只能确定两球同时落地,即下落时间相同,水平方向的位移情况不清楚,所以不能确定A球在水平方向是匀速直线运动. (2) ①斜槽轨道光滑与否不会影响实验,A错误;为了使钢球从O点飞出做平抛运动,应使斜槽轨道末端水平,B正确;为使钢球从O点飞出时初速度不变,需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,C正确. ②如图所示,在曲线OP上取A、B、C、D四个点,这四个点对应的坐标分别为(xA,yA)、(xB,yB)、(xC,yC)、(xD,yD),使yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16,若xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4,则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动.
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第五章 抛体运动
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【探究总结】
探究 平抛运动的特点
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第五章 抛体运动
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【对标训练1】在做“探究平抛运动的特点”的实验时,可以通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出平抛运动的初速度.实验装置如图所示.
探究 平抛运动的特点
(1) 实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查斜槽末端是否水平,请简述你的检查方法: .
(2) 关于这个实验,下列说法正确的是 .
A. 小球释放的初始位置越高越好
B. 实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
C. 小球在做平抛运动时要靠近但不接触木板
(3) 在做“探究平抛运动的特点”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是 .
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第五章 抛体运动
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探究 平抛运动的特点
【答案】(1)将小球放在槽的末端,看小球能否静止 (2)BC (3)C
【解题思路】(1) 实验前检查斜槽末端是否水平的方法:将小球放在槽的末端,看小球能否静止.
(2)小球释放的初始位置高度要适当,并非越高越好,A错误;实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直,B正确;小球在做平抛运动时要靠近但不接触木板,C正确.
(3) 斜槽末端是水平的,小球做平抛运动,要分解为水平和竖直方向的分运动,故方格纸应该水平、竖直,坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时球心在木板上的投影重合,故C正确,A、B、D错误.
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第五章 抛体运动
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【对标训练2】用频闪照相法探究平抛运动的特点,如图所示,记录了物体在不同时刻的位置,已知频闪周期一定,如果把平抛运动分解为水平方向的运动和竖直方向的运动,观察图像可知:
探究 平抛运动的特点
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第五章 抛体运动
(1) 物体在水平方向上做 运动,在竖直方向上做 运动,理由: .
(2) 图中a点 (选填“是”或“不是”)抛出点,理由: .
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探究 平抛运动的特点
【答案】(1)匀速直线 匀加速直线 见解析 (2) 不是 见解析
【解题思路】记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离均相等,为两个小格,即水平方向上在相等时间内发生的位移相等,故物体在水平方向上做匀速直线运动;相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3格,所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”,故竖直方向上做匀加速直线运动. (2) 假设a点为抛出点,则竖直方向初速度为零,物体在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,a、b、c、d相邻两点间的时间间隔相等,竖直位移之比应为1∶3∶5,而题图中位移之比为1∶2∶3,所以a点不是抛出点.
【易错提醒】分运动具有等时性,也具有独立性,不能把两个独立的分运动混淆.
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第五章 抛体运动
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