高一物理人教版必修2课件：实验：研究平抛运动
人教版高中物理必修二《实验：研究平抛运动》优秀教案
高中物理实验教学案例
题目：研究平抛运动
实验:研究平抛运动
旧教材先是探究平抛运动的规律，再安排抛体运动规律.本教材做了调整：
先学习抛体运动规律，再研究平抛运动.这样更具合理性：从牛顿运动定律的观点以及运动的合成与分解思想出发，从一维情景转向二维情景，使认识上不断发展，层层深入，知识容易发生迁移.再安排实验，学生心中有实验目的，有的放矢，能够合理地自己设计实验过程.
本课程的实验设计要解决两个问题：一是研究平抛运动在竖直方向的运动规律;二是研究平抛运动在水平方向的运动规律，为此要设法画出平抛曲线.
教学重点
平抛运动规律的探究过程.
教学难点
准确得到平抛运动的轨迹.
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1.验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动.
2.通过实验探究得到平抛运动轨迹.
过程与方法
体会平抛运动规律的探究过程，体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用.
情感态度与价值观
1.通过实验探究平抛运动的规律，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态.
2.充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材，激发学习兴趣，增强求知的欲望.
课前准备
平抛竖落仪、平抛实验仪、自制水柱平抛装置、自制电磁控制打击装置、数码相机、坐标格、多媒体课件.
教学过程 导入新课
情景导入
教师介绍自制电磁控制打击装置：将子弹装入能发射的固定在板前的玩具手枪，固定板后电磁铁与电源相连，控制电路通断的两根金属丝搭在枪口处，带有衔铁的玩具被吸在电磁铁上，枪口与玩具在同一水平面，发射的子弹断开搭在一起的两根金属丝，吸在电磁铁上的玩具同时下落，子弹总是击中玩具，这说明什么问题？
复习导入
复习旧知
1.平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.
曲线运动-实验 研究平抛物体的运动
实验 研究平抛物体的运动
【例1】下面给出了做“研究平抛物体的运动”实验的实验步骤.这些实验步骤中有错误或不足,需要修改的是 ,将这些实验步骤按正确的顺序排列应是 .
A.将钢球从斜槽上的某点释放,它离开槽后在空间做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点
B.以斜槽末端作为平抛运动的起点O,在白纸上标出O的位置
C.取下白纸,在纸上画出与竖直线Oy垂直的水平线Ox
D.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来,就得到了平抛运动的轨迹,由于确定各点位置时有误差,所画的曲线可以不通过个别偏差大的点,但必须保证曲线光滑,不能有小范围的凸起和凹陷
E.从斜槽上不同点释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点
F.在曲线上取几个点(不必是步骤A、E中确定的点),测出它们的坐标x、y,分别求出小球的初速度,最后算出平均值作为实验测出的平抛运动的初速度
G.靠目测在纸上画出过O点向下的竖直线Oy
H.将白纸用图钉钉在竖直的木板上,在木板左上角固定斜槽
答案 BEG HBGAECDF
【例2】在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=(用l、g表示),其值是(取g=9.8 m/s2).
答案 gl2 0.70 【例3】利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图实所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h＞L).
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是: .
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0= .
高中物理必修二---实验：研究平抛运动
第3节 实验：研究平抛运动
一、实验目的
1．用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹．
2．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线．
3．根据平抛运动的轨迹求其初速度．
二、实验原理
1．用描迹法逐点画出小球平抛运动的轨迹．
2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线．
3．测出轨迹上某点的坐标x、y，据x＝v0t，y＝12gt2得初速度v0＝xg2y．
三、实验器材
斜槽、坐标纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台．
四、实验步骤
1．安装调整斜槽
将坐标纸用图钉钉在竖直的木板的左上角，如图所示，用平衡法调整斜槽末端水平，直到将小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直轨道上的任意位置静止即可．
2．调整木板，确定坐标原点
用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球运动轨迹所在平面平行靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，用铅笔在纸上把这个点记下来，O点即为坐标原点，再利用重垂线画出通过O点的竖直线．
3．确定球的位置
使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动．先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹，然后使小球从同一位置无初速度滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点．用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．
4．建坐标系，描绘轨迹
取下坐标纸，以过O点的竖直线作为y轴，过O点的水平线作为x轴，最后将纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动的轨迹．
五、数据处理
1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
如图所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l，则OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，与其轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…，若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标和x坐标之间应该具有y＝ax2的关系(a是待定常量)，用刻度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y＝ax2求出a．再测量其他几个点的x、y坐标值，代入y＝ax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线．
2022年人教版高中物理必修二第五章抛体运动第3节实验：探究平抛运动的特点
- 1 - 3．实验：探究平抛运动的特点
一、实验目的
1．会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。
2．学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。
3．根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。
二、实验思路
1．把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。
2．平抛运动的分解方法：
(1)平抛运动的特点
物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。
(2)分解方法
分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。
实验方案
方案一：分别研究水平和竖直方向分运动的规律
1．探究平抛运动竖直分运动的特点：
【实验步骤】
(1)如图，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。
(2)观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。
(3)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，记录实验现象。
【数据收集与分析】
根据A球与B球落地时间的先后，得出平抛运动竖直分运动的规律。
2．探究平抛运动水平分运动的特点：
【实验步骤】 - 2 - (1)如图，钢球在斜槽M中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动(实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上)。
(2)钢球飞出后，落到挡板N上，在白纸上记录钢球此时的位置。
(3)上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
(4)用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹。
【数据收集与分析】
根据平抛运动的轨迹，设法确定相等的时间间隔，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。
方案二：利用频闪照相法探究平抛运动的特点
1．实验原理：
数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，如图所示，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上小球位置间的水平距离和竖直距离，就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。
人教版必修二《实验：研究平抛运动》教学设计
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人教版必修二《实验：研究平抛运动》教学设计
【教材和学情分析】
一、 教材分析
《平抛物体的运动》这节内容编排在学生学习了直线运动的规律和牛顿运动定律及《曲线运动》和《运动的合成与分解》这两节内容之后，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。
二、学生分析
1、 高一学生认识事物的特点是：已经开始习惯抽象逻辑思维，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的来支持。
2、学生在没有学习本节知识之前，已经知道了牛顿运动定律、曲线运动、运动的合成与分解等概念和方法，但没有亲身体验过如何来具体的研究曲线运动。
本节课主要采用实验探究的教学模式，逐步引导学生认识事物的本质。学生通过对实验中种种问题的探究，掌握科学认识物理规律的方法。
【教学目标】
1、知识与技能
（1）能描出平抛运动的轨迹。
（2）会计算平抛物体的初速度。
（3）结合运动分解的知识，明确两个分运动的特点。
（4）知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；
2、过程与方法
通过学生设计实验，体会物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法；体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法
3、情感、态度价值观
（1）在上一节对平抛运动规律的学习的基础上，通过这一节学生的动手实验，将感性认识和理性思维相结合，使学生获得成功的体验，激发学生学习兴趣和求知的欲望；
（2）鼓励学生去创新和实践，提倡多动脑、动手的创新精神，激发学生创新意识，培养学生创新意识和创新品德；
【教学重点】
平抛运动轨迹的描绘。
2 / 8【教学难点】
判断平抛运动的轨迹是不是抛物线以及计算平抛物体的初速度。
【教学方法】
自主学习与实验探究相结合，加深对平抛运动的感性认识。
【课时安排】1课时
【教学过程】
一、引入新课
提问：你们旅游过吗？请一位同学描述某次旅游经过的主要地点。
板书学生所述地点图，用粉笔将这些点连起来，得到旅游路线图。
高一物理必修二第五章§5.3实验：研究平抛运动
高一物理必修二第五章
§5.3实验：研究平抛运动
班级 姓名
平抛运动的规律
(1)位移：
水平分位移：tvx0
竖直分速位移：221gty
(2)速度：
水平分速度0vvx
竖直分速度gtvy
猜想：平抛运动水平方向是不是匀速直线运动，竖直方向是不是匀加速直线运动？
如何验证我们的猜想？
【实验探究】
1. 探究平抛运动水平方向的运动规律
使木板尽量光滑，轨道高度相同，同时释放俩小球。观察俩小球的运动情况。
引入问题：①俩小球相碰，这个实验结果得出什么结论？
②从动力学角度分析，为什么水平方向是匀速直线运动？
创设问题：既然平抛物体水平方向上作匀速直线运动那么它在竖直方向上作什么样的运动，我们如何探究呢？
2.探究平抛运动竖直方向的运动规律
用平抛运动演示器做实验
如图所示，用小锤击打弹性金属片C，使A球沿水平方向飞出做平抛运动，与此同时，B球被松开做自由落体运动，改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地。（用耳朵听声音）
问题创设：①A、B两球同时落地的现象，得出什么结果。
引导学生得出结论：平抛运动的竖直分运动是 。
②从动力学角度分析，为什么竖直方向是自由落体运动？
突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线：
【结论】
平抛运动水平方向上做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
人教版高一物理必修2 5.2 平抛运动 教案
平抛运动教学设计
一、教学内容分析
教材从学生实际接触、观察到的一些现象出发，从具体到抽象，从感性到理性，从实践到理论，再用理论检验实践，循序渐进地指导学生认识自然界和生活中的平抛，进而探索其性质。通过本节的学习，更加深对曲线运动的理解，使学生加强物理知识与现实生活的联系，进一步体会物理的价值和丰富内涵。
二、学情分析
1．前面的学习，学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律；知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法；通过一个多学期的学习，学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力。
2．学生可能较难理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动。
3．学生在学习中可能会采取的学习策略：分组讨论，向教师寻求帮助，实验探索（观看实验视频），总结反思等。
三、教学目标
1．知识与技能目标
（1）知道什么是平抛运动及平抛运动的受力特点
（2）理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动（观看实验视频）；
（3）会利用平抛运动轨迹来分析平抛运动规律。
2．过程与方法目标
（1）通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验，培养学生的实验设计能力；
（2）经历实验探究过程，发现规律，让学生认识到科学探究的意义；
（3）通过分组探讨培养学生的交流、合作能力。
3．情感态度与价值观目标
（1）通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子，使学生认识到平抛运动的普遍性，同时认识到物理知识的社会价值；
（2）通过实验设计探究，培养学生的设计探究兴趣与热情；体验到探索自然规律的艰辛与喜悦；培养学生主动与他人合作的精神。
四、教学重难点
教学重点：平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动及规律。
教学难点：平抛运动在水平方向和竖直方向的实验探索过程及规律。
五、教学策略选择与设计
在本节课的教学活动中，我力求通过创设生动、有趣的学习情境，开展观察、比较、分析等活动，以帮助学生积极主动地进行探索性学习。在授课过程中，通过视频展现生活中的抛体运动，并借助生活中抛体运动的图片总结抛体运动的概念，进一步得出平抛运动概念。回顾曲线运动研究方法引入到平抛运动，通过视频、课件动画演示及相关理论，便于学生观察、分析、归纳，较好掌握合理平抛运动的特点及规律。
5.3 实验：探究平抛运动的特点 —(新教材)人教版(2019)高一物理暑假专题检测(必修二)
1 / 7 新教材暑假专题必修二
第五章 第3节 实验：探究平抛运动的特点
1．某同学用如图所示的装置探究平抛运动的规律．用小锤击打弹性金属片，P球沿水平方向抛
出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动，最后两球落在同一个水平面上，则下
列说法正确的是
A．Q球先落地，P球后落地
B．两球落地的先后顺序由小锤打击力的大小而定
C．这个实验能说明平抛运动竖直方向分运动的规律
D．这个实验能说明平抛运动水平方向分运动的规律
2．(1)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
的是____
A．游标卡尺 B．秒表 C．坐标纸
D．天平 E．弹簧测力计 F．重垂线
(2)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由静止滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
2 / 7 D．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
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
3．用如图所示装置研究平抛运动。钢球从斜槽上滚下，离开斜槽轨道后做平抛运动。每次都使钢
球从斜槽上由静止滚下，在钢球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接钢球，使球恰好从孔中央通过而
不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下该位置。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过
的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)关于本实验下列说法正确的是___________；
A．斜槽轨道的末端应保持水平
B．每次释放钢球的初位置可以不同
C．钢球与斜槽间有摩擦会使实验的误差增大
(2)实验中，斜槽轨道末端点到钢球落地点的高度相同，若钢球每次从斜槽上不同的初始位置滚下，
那么钢球每次在空中运动的时间___________；（填“相同”或“不相同”）
(3)如图所示是实验中记录的一段轨迹，已知O点为钢球的抛出点，测得A点的坐标为（40cm，
人教版物理高一必修二第五章第二节平抛运动同步训练
一、单选题人教版物理高一必修二第五章第二节平抛运动同步训练
1. 下列运动过程中，在任何相等的两段时间内，物体速度的变化量不同的是
A．匀加速直线运动B．竖直上抛运动
C．匀速圆周运动D．平抛运动
2. 如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间的距离为h，则( )
A．A、B两点间的距离为
B．A、B两点间的距离为
C．C、D两点间的距离为2h
D．C、D两点间的距离为 3. 如图所示，将a、b两小球以大小均为10m/s的初速度分别从A、B两点相差1s先后水平相向抛出（A点比B点高），a小球从A点抛出后，经过
时间t ， a、b两小球恰好在空中相遇，此时速度方向相互垂直，不计空气阻力，取g＝10m/s2。则从a小球抛出到两小球相遇，小球a下落的时间t
和高度h分别是
A．t=2sB．t=3sC．h=40mD．h=20m
4. 电影《智取威虎山》中有精彩而又刺激的解放军战士滑雪的镜头．假设某战士从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到倾斜的雪坡上，如图所示，若倾斜的雪坡倾角为θ，战士飞出时的水平速度大小为v0，且他飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，重力加速度为g，则
（ ）
A．如果v0不同，该战士落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同
B．如果v0不同，该战士落到雪坡时的位置不同，但空中运动时间相同
C．该战士刚要落到雪坡上时的速度大小是
D．该战士在空中经历的时间是
5. 做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（ ）
A．物体所受的重力和抛出点的高度B．物体的初速度和抛出点的高度
C．物体所受的重力和初速度D．物体所受的重力、高度和初速度⼈教版物理⾼⼀必修⼆第五章第⼆节平抛运动同步训练
A．物体飞行时间是sB．物体撞击斜面时的速度大小为20m/s
C．物体飞行的时间是6s
D．物体下降的距离是15m
人教版物理必修2实验研究平抛运动报告
1 物理实验报告
实验名称：研究平抛运动
一.实验目的
1.描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线；
2.学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度。
二.实验原理
1.平抛物体的运动可以看做是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。让小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系，通过y/x2的值，来判断轨迹是不是抛物线。
2.测出曲线上某一点的坐标x和y，依据重力加速度g的数值，利用公式y=（1/2）gt2求出小球的飞行时间t，再利用公式x=v0t求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度v0。
三.实验仪器
平抛实验仪、小球、重垂线、白纸、铁夹、刻度尺、铅笔、复写纸。
四.实验步骤
1.固定白纸和复写纸：把白纸和复写纸叠放在一起（复写纸在外）平整地压到屏板上,白纸竖直边和坐标格竖直边平行,用铁夹固定好白纸,铁夹固定的位置不能让小球运动中碰到。
2.调整弧槽，使其末端保持水平：将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，调整斜槽下的螺钉，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽平直部分的末端处已水平。
3.调整屏板面，使之在竖直平面内：悬挂重锤线，通过底板四只调平螺栓的调整，使重锤线与屏板上的红色标线平行，从而达到屏板面与水平面竖直。以上两步反复调整。
4.确定坐标原点O：把小球放在槽口处，重按小球通过复写纸，就得到球心在板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。
5.描绘运动轨迹：从斜槽尽量高的地方释放钢球，钢球将沿着导轨凹槽滚下并被水平抛出，落在接球槽上，通过复写纸便在白纸上留下痕点。将小球从同一高度释放多次，将接球槽逐次下降，重复上述操作，即在白纸上描得一系列钢球运动点迹。（一般取4～6点即可）。
五.实验记录
次数
物理量 1 2 3 4 5 6
测x坐标（m）
测y坐标（m）
飞行时间t=gy2（s） 2 初速度v0= xyg2（m/s）