《学霸笔记 同步精讲》第一章 抛体运动 3.探究平抛运动的特点（课件）高中物理教科版必修二

(共24张PPT)
3.探究平抛运动的特点
第一章
2026
内容索引
01
02
实验探究 新知导学
典例精讲 释疑解惑
03
随堂练习
课标定位
素养阐释
1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。
2.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法。
1.通过描绘平抛运动轨迹培养科学探究的意识。
2.通过探究平抛运动特点落实科学态度与责任。
实验探究 新知导学
[实验目的]
用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。
[实验原理]
物体以一定的初速度沿 水平方向 抛出,不考虑空气的阻力,物体只在 重力 作用下所做的运动,叫作平抛运动,平抛运动的轨迹是一条 抛物线 。
[实验器材]
定位板、轨道、记录面板、重垂线、接球挡板、调平螺丝等。
[实验步骤]
(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平抛物体(钢球)的 中心离开轨道处 。
(3)把接球挡板置于最上方一格。
(4)将定位板在某一位置固定好。钢球 紧靠定位板 释放,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。
下落的钢球打在接球挡板上,由于挡板平面向记录面板倾斜,小球将挤压记录纸,留下一个迹点。
(5)将接球挡板向下移动一格,重复上述操作方法,得到第二个印迹点,如此继续下移接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。
(6)改变定位板的位置,即可改变钢球平抛的初速度,重复上述实验操作步骤,便可获得另一系列迹点。
[数据处理]
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,如图所示。
[误差分析]
1.安装平抛轨道时,其末端切线不水平,导致球离开平抛轨道后不做平抛运动。
2.建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确。
3.球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出现误差。
4.确定球运动的位置时不准确,会导致误差。
典例精讲 释疑解惑
知识点
实验原理与操作
【例题1】 安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是(　　)
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
答案：B
解析：平抛运动初速度的大小不是由斜槽末端是否水平决定的,而是由小球释放点到斜槽水平端的竖直高度决定的,故A项不正确;研究平抛物体的运动,旨在弄清物体在水平和竖直两个方向上怎样运动,必须保证小球抛出时速度是水平的,并非要研究小球在空中运动的时间,故B项正确,C项不正确;无论小球飞出的初速度是水平还是倾斜的,其运动轨迹都是一条抛物线,故D项不正确。
方法归纳 用实验的方法描出平抛运动的轨迹,必须要保证斜槽末端的切线是水平的,只有斜槽末端的切线水平,才能保证小球开始运动的初速度是水平的,才有可能得到一条抛物线。可见“保证斜槽末端的切线必须是水平的”是完成实验的必要条件。
【例题2】 (1)(多选)在做研究平抛运动实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的有　　　　。
A.游标卡尺　 B.停表
C.坐标纸 D.天平
E.弹簧测力计 F.重垂线
(2)(多选)实验中,下列说法正确的是(　　)
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.斜槽轨道末端可以不水平
(3)(多选)引起实验结果偏差较大的原因可能是(　　)
A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
B.确定Oy轴时,没有用重垂线
C.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
D.空气阻力对小球运动有较大影响
答案：(1)CF　(2)AC　(3)ABD
解析：(1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置,描绘小球的运动轨迹,需要利用重垂线确定坐标轴的y轴。故C、F是需要的。
(2)使小球从斜槽上同一位置滚下,才能保证每次的轨迹相同,A正确。斜槽没必要必须光滑,只要能使小球飞出的初速度相同即可,B错误。实验中记录的点越多,轨迹越精确,C正确。斜槽末端必须水平,才能保证小球离开斜槽后做平抛运动,D错误。
(3)小球从斜槽末端飞出时,斜槽切线不水平,y轴方向不沿竖直方向,空气阻力对小球运动有较大影响,都会影响小球的运动轨迹或计数点的坐标值,从而引起较大的实验误差,而斜槽不绝对光滑只会影响小球平抛的初速度大小,不会影响实验结果偏差大小,故A、B、D正确。
随堂练习
1.(平抛运动实验误差)在研究平抛运动的实验中,不会增大实验误差的是(　　)
A.小球每次自由滚落的高度不同
B.斜槽末端不水平
C.小球飞行过程受到空气阻力
D.斜槽与小球之间有摩擦
答案：D
解析：为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次释放小球时应使小球在斜槽上的同一位置,A错;斜槽末端不水平,小球离开斜槽后不做平抛运动,B错;小球在飞行过程中受到空气阻力作用,它不做平抛运动,运动轨迹不是严格的抛物线,C错;实验中只要求小球离开斜槽末端的瞬时速度水平且相同就可以了,即使斜槽与小球间有摩擦,这一要求也能做到,D对。
2.(平抛实验的原理)在实验操作前应该对实验进行适当的分析,研究平抛运动的实验装置如图所示。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出,改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛运动,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,忽略空气阻力的影响,下列分析正确的是(　　)
A.x2-x1=x3-x2
B.x2-x1>x3-x2
C.x1-x2>x3-x2
D.x2-x1答案:B
解析:因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以x2-x1>x3-x2,故B正确。
3.(平抛实验原理与操作)如图所示,在探究平抛运动的运动规律的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹。实验简要步骤如下:
A.让小球多次从斜槽上　　　　　　　　　　滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B.按图安装好器材,注意　　　　　　　　　　,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸以O为原点,以过O点的竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画物体平抛运动的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
(2)上述实验步骤的合理顺序是　　　　。
答案：(1)同一位置由静止　调整斜槽末端水平
(2)BAC
解析：本实验关键是,确保小球每次抛出的初速度相同,而且初速度是水平的,因此安装器材时,注意调整斜槽末端水平,实验过程中让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下。