高中物理人教版必修2 5.3 平抛运动实验
人教版高中物理必修2-5.3《实验：研究平抛运动》名师教案
第三节实验：研究平抛运动教学设计吉林省长春市九台市营城第一高级中学王晨霞【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、学情分析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。
【核心素养】通过《实验：研究平抛运动》的探究过程，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；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，培养学生的创新品德。
【教学目标】（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；【教学重点】平抛运动轨迹的描绘。
【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及抛出点坐标。
【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。
【教学准备】实验器材：斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
多媒体：多媒体课件、电子白板、Excel软件、摄像头等。
【教学流程】【教学过程】课前：登陆平台，发送预习任务。
根据平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
（提示：请登陆平台，发送本节预习任务）一、引入新课提问：小游戏中，飞机投弹如何才能准确击中敌舰目标呢?炮弹做平抛运动在空中一瞬即逝，优美的曲线随即成为历史，没有留下什么具体的可供操作的东西，无法研究平抛运动。
5.3 实验：探究平抛运动的特点—人教版(2019) 高中物理必修第二册学案
高一必修二物理导学案课题：5.3实验：探究平抛运动的特点一、学习目标1．初步了解什么是平抛运动及探究平抛运动的实验原理，并会测量平抛运动的初速度。
2．能够通过对运动数据的处理获取初速度，会分析产生实验误差的原因。
3．通过实验的设计和数据的处理，提升科学推论与论证的能力。
二、阅读课本实验目的：1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
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。
实验器材：斜槽,_______________,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的卡片,刻度尺,重垂线实验原理：.实验的基本思想——___________。
(1)用卡位法描点并绘制小球平抛运动的轨迹。
(2)建立坐标系,测出轨迹上某点的坐标x、y, 据x=___,y=______得初速度v0=______。
实验步骤：1.安装实验器材:(1)将带有斜槽的平抛运动实验器置于桌面上,装好平抛轨道,调整斜槽末端切线水平;然后,调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置如图所示。
(2)给描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上。
2.建立坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(斜槽末端)时球心所在描迹记录纸的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出过坐标原点水平向右的直线,作为x轴。
3.确定小球的位置:(1)把接球挡板拉到最上方一格的位置。
(2)将定位板定在某一位置固定好,小球紧靠定位板由静止释放,小球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。
(3)下落的小球打在向记录面板倾斜的接球挡板上,同时在记录面板上留下一个印迹点。
(4)再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的小球下落时的一系列印迹点。
4.描点得轨迹:取下描迹记录纸,将描迹记录纸记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球做平抛运动的轨迹。
人教版必修二5.3《实验研究平抛运动》优秀教案2(重点资料).doc
5.3 抛体运动的规律（学案）一、学习目标1.知道什么是抛体运动，什么是平抛运动。
知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。
2.用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点，知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
3.能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。
掌握研究抛体运动的一般方法。
二、课前预习1、抛体运动：。
这是一个理想模型。
2、平抛运动：。
平抛运动是（“匀变速”或“非匀变速”）（“直线”或“曲线”）运动。
3、沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将平抛运动进行分解，则得到水平方向的运动规律是；竖直方向的运动规律是。
4、将一物体从高度h以速度v水平向右抛出，以出发点为坐标原点，沿水平向右为X正方向，竖直向下为Y正方向，则任一时刻t物体的位置坐标为，；该段时间t内的位移大小为为，与水平方向的夹角为；t时刻物体的速度大小为，速度方向与水平方向的夹角为；平抛运动的轨迹方程是；速度所在的直线方向与平抛运动轨迹是怎样的几何关系。
5、平抛运动落体时间由决定，水平方向的位移由决定。
6、速度方向的反向延长线与X轴的交点是。
7、斜抛运动：。
斜上抛运动是对称的：a．斜向上运动与斜向下运动的轨迹对称。
b．斜向上运动与斜向下运动的时间相等。
c．同一高度上的两点，速度大小相等，速度方向与水平线的夹角相同．8、坐标系的建立是任意的，不一定要沿水平和竖直方向，也不一定要建立直角坐标系，坐标系的建立应该是以研究问题方便为原则。
9、我们前面学习的运动学公式的适用范围不仅仅是匀变速直线运动，而是所有的匀变速运动。
[:学|科|网]三、经典例题例1、A、B两个物体质量分别为1kg、2kg，分别以初速度10m/s，5m/s 的速度从20m的高度水平抛出，不计空气阻力。
①AB两物体1秒末的位移大小分别为多少？与水平方向夹角多大？[:Z.xx.k]②1秒末AB的速度大小分别是多少？与水平方向夹角多大？③AB的落体时间哪个大？落地时它们的水平位移分别是多少？例2、一架飞机在高H处以0v匀速飞行，为使炸弹落在指定目标，则应在与目标水平距离多远的时候投弹？例3、一架飞机在空中一定高度匀速飞行，每隔一秒放一货物，则一段时间后，物体在空中的排列是什么图形？随时间变化，相邻两个货物之间的距离如何？落体后相邻货物的落地点间有什么关系？例4、一个小球从倾角为θ的斜面上A 点以水平速度V0抛出，不计空气阻力，它落到斜面上B 点所用的时间为多少？落到斜面上时速度大小方向如何？例5、以速度V0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（ ） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度为05vC.运动时间为g v 02D.运动的位移是g v 202[:学_科_网Z_X_X_K]v A例6、玩具枪管AB 对准小球C ，A 、B 、C 在同一水平线上，已知BC=100m ，当子弹射出枪口B 时，C 球自由落下，子弹出枪口的速度为50m/s 。
人教版必修2 5.3 实验：研究平抛运动 第1课时 作业
5.3实验：研究平抛运动一、选择题1．利用如图1所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列说法不正确的是( )图1A ．通过调节使斜槽的末端保持水平B ．每次释放小球的位置必须不同C ．每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球D ．小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触答案 B解析 要使小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，A 正确．要使小球每次抛出的初速度相等，释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放，B 不正确，C 正确．小球离开轨道后，仅受重力作用，不能有摩擦，D 正确．【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】实验操作、注意事项2．在“探究平抛运动的特点”的实验中，为了求小球做平抛运动的初速度，需直接测的数据有(重力加速度g 已知)( )①小球开始滚下的高度②小球在空中飞行的时间③运动轨迹上某点P 的水平坐标④运动轨迹上某点P 的竖直坐标A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④答案 C解析 由平抛运动规律，竖直方向y ＝12gt 2，水平方向x ＝v 0t ，因此v 0＝x g 2y，可见只要测得轨迹上某点P 的水平坐标x 和竖直坐标y ，就可求出初速度v 0，故C 项正确．【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】求平抛运动的初速度3.如图2所示，在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动．用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度(重力加速度为g )( )图2A ．钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度B ．水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离C ．钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离D ．钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离 答案 B解析 钢球沿桌面飞出后做平抛运动，根据平抛运动规律得y ＝12gt 2，x ＝v 0t ，联立解得v 0＝xg 2y，故要求出钢球离开水平桌面时的速度，需测量水平桌面的高度y 、钢球落地点与桌边的水平距离x ，B 项正确． 【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】实验原理4．(多选)假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图3所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的频闪照片的一部分．已知照片上方格的实际边长为a ，频闪周期为T ，据此可以得出( )图3A ．月球上的重力加速度为a T 2B ．小球平抛的初速度为3a TC ．照片上A 点一定是平抛的起始位置D ．小球运动到D 点时速度大小为6a T答案 BC解析 由频闪照片可知，在竖直方向，相邻相等时间内小球位移差为2a ，由Δy ＝gT 2可得，月球上的重力加速度g ＝2a T2，选项A 错误；由小球在水平方向做匀速直线运动可得3a ＝v 0T ，解得v 0＝3a T ，选项B 正确；小球在抛出后第1个T 时间内竖直方向位移y 1＝12gT 2＝12×2a T2×T 2＝a ，所以照片上A 点一定是平抛的起始位置，选项C 正确；小球运动到D 点时竖直速度v y ＝g ·3T ＝2a T 2×3T ＝6a T ，水平速度为v 0＝3a T，小球运动到D 点时速度大小为v ＝v 02＋v y 2＝35aT ，选项D 错误．【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】用未知抛出点的轨迹求初速度5．(实验操作)(多选)在做“探究平抛运动的特点”的实验时，下列说法正确的是( )A ．安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直B ．安装斜槽和木板时，只需注意小球不和木板发生摩擦C ．每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D ．实验的目的是描绘出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律答案 ACD解析 安装斜槽和木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出小球的运动轨迹，A 正确，B 错误；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球初速度不变，C 正确；由实验目的可知，D 正确．【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】实验操作、注意事项6．(实验方案设计)(多选)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图7所示的各种装置图，则以下操作合理的是( )图7A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹答案BD解析小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛看很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A错误；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压强，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一位置由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法，同样可以获得平抛运动的轨迹，选项D正确．【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】实验原理二、非选择题7．如图4甲是探究平抛运动的特点的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图．图4(1)在图甲上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的．(2)固定斜槽轨道时应注意使____________________________________________________．(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________．(4)计算小球平抛初速度的公式v0＝________，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝______ m/s.(g取9.8 m/s2)答案(1)见解析(2)轨道末端切线沿水平方向(3)使小球每次都从同一位置由静止释放(4)x g2y1.6解析(1)如图所示，斜槽末端小球球心在白纸上的投影为O点，从O点开始作平行于铅垂线向下的直线为Oy轴，再垂直于Oy作Ox轴．(2)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向，应调整斜槽使轨道末端切线沿水平方向．(3)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致，要求它的初速度相同，故每次都让小球从斜槽的同一位置由静止释放．(4)由于x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，故初速度v 0＝x g 2y，根据题图乙给出的数据，可计算出v 0＝1.6 m/s.【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】实验操作及用已知抛出点的轨迹求初速度8．在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图5所示的装置，先将斜槽轨道的末端调成水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A .将木板向远离槽口平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B .又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C .若测得木板每次移动距离x ＝10.00 cm ，A 、B 间距离y 1＝4.78 cm ，B 、C 间距离y 2＝14.58 cm.g 取9.8 m/s 2.图5(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v 0＝________(用题中所给字母表示)．(2)小球初速度的测量值为________m/s.答案 (1)x gy 2－y 1 (2)1解析 由于每次移动距离x ＝10.00 cm ，所以小球从打A 点到打B 点与从打B 点到打C 点的时间相同，设此时间为t .由于y 2－y 1＝gt 2，且y 1＝4.78 cm 、y 2＝14.58 cm ，g ＝9.8m/s 2，所以t ＝y 2－y 1g ＝0.1 s ，故小球初速度v 0＝x t ＝x g y 2－y 1＝1 m/s. 【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】用已知抛出点的轨迹求初速度例9.在“探究平抛运动的特点”实验中．(1)图2是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，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________．图2A ．球心B ．球的上端C ．球的下端在此实验中，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 轴的方向根据铅垂线确定(2)图3是利用图2装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________．图3A ．释放小球时初速度不为0B ．释放小球的初始位置不同C ．斜槽末端切线不水平(3)下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是________．答案 (1)B BD (2)C (3)B【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】实验操作、注意事项10.某同学在做“探究平抛运动的特点”实验时得到了如图5所示的运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出，则：图5(1)小球平抛的初速度为________m/s.(g 取10 m/s 2)(2)小球运动到b 点时速度大小v b ＝________，方向________．(3)小球抛出点的位置坐标x ＝________cm ，y ＝________cm.答案 (1)2 (2)2.5 m/s 与x 轴方向夹角为37° (3)－10 －1.25解析 (1)由平抛运动公式，在x 轴方向上x ab ＝v 0T ，在竖直方向上h bc －h ab ＝gT 2，代入数据解得T ＝0.1 s ，v 0＝2 m/s.(2)小球经过b 点时竖直分速度v by ＝h ac 2T＝1.5 m/s ，则v b ＝v 02＋v by 2＝2.5 m/s ，与x 轴方向的夹角为θ，tan θ＝34，即θ＝37°. (3)小球从开始运动到经过b 点时历时t b ＝v by g＝0.15 s ，说明小球经过a 点时已经运动了t a ＝0.05 s ，所以小球抛出点的坐标x ＝－v 0t a ＝－10 cm ，y ＝－12gt a 2＝－1.25 cm.【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】用已知抛出点的轨迹求初速度11.某同学设计了一个探究平抛运动的特点的实验．实验装置示意图如图6甲所示，A 是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中P0P0′、P1P1′、…)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图乙所示．图6(1)实验前应对实验装置反复调节，直到________．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了___________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了_________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹．答案见解析解析本实验把小球通过的水平相等位移(即槽间距离d)，巧妙转化为题图中x轴上通过相同的位移(即向纸内侧平移距离d)，而竖直方向确定的落点为竖直位置，因而可画出平抛运动的轨迹．(1)根据实验设计方案，实验前应对实验装置进行调节，使斜轨道末端切线水平，以保证小球飞出时的速度沿水平方向，小球做平抛运动．每次让小球从同一位置由静止释放的目的是使小球每次做平抛运动的初速度相同，轨迹相同．(2)每次将B板向内侧平移距离d是为了保持记录纸上每两点之间的水平距离相同．(3)如图所示(注意要用平滑的曲线连接)．12．(实验操作及速度的计算)如图8所示，在“探究平抛运动的特点”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：图8A．让小球多次从________释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．B．安装好器材，注意______________，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线．C ．取下方格纸，以O 为原点，以水平线为x 轴，竖直线为y 轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．(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____________．(3)已知图中小方格的边长L ＝1.25 cm ，则小球平抛的初速度为v 0＝________(用L 、g表示)，其值是________．(取g ＝9.8 m/s 2)(4)b 点的速度v b ＝________.(用L 、g 表示)答案 (1)同一位置静止 斜槽末端切线水平 (2)BAC (3)2Lg 0.7 m/s (4)52Lg 解析 (1)这种方法，需让小球重复同一个平抛运动多次，才能记录出小球的一系列位置，故必须让小球每次由同一位置静止释放．斜槽末端切线水平，小球才会做平抛运动．(3)由Δy ＝gT 2得相邻两点之间的时间间隔T ＝L g ，所以小球的初速度v 0＝2L T＝2Lg ，代入数据得v 0＝0.7 m/s.(4)v by ＝3L 2T ＝3Lg 2，由v b ＝v by 2＋v 02 得v b ＝9Lg 4＋4Lg ＝52Lg . 【考点】研究平抛运动的基础性实验【题点】实验操作及用未知抛出点的轨迹求初速度。
高中物理 必修第二册 第五章 3 实验：探究平抛运动的特点
3实验：探究平抛运动的特点1．某种“探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示：(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明________。
A．两小球落地速度的大小相同B．两小球在空中运动的时间相等C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D．a小球在水平方向的分运动是匀加速直线运动(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图所示，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标x B＝40 cm，y B＝20 cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0＝________ m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为v B＝________ m/s(g＝10 m/s2)。
解析：(1)a球做平抛运动，b球做自由落体运动，实验现象是两球同时落地，改变H，a、b两球仍然是同时落地，可知两个小球在空中运动的时间相等，a球在竖直方向上的运动规律与b球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故B、C正确，A、D错误。
(2)由B点的坐标知，图中每格长10 cm，根据Δy＝gT2得相等的时间间隔为：T＝Δyg＝0.110s＝0．1 s，则小球平抛运动的初速度为：v0＝xT＝0.20.1m/s＝2．0 m/s。
B点的竖直分速度为：v By＝y AC2T＝0.40.2m/s＝2．0 m/s，根据平行四边形定则知，B点的速度为：v B＝v02＋v By2＝4＋4m/s＝22m/s。
答案：(1)BC(2)2．0222．(1)图甲所示为频闪摄影方法拍摄的探究物体做平抛运动的特点的照片，图中B、C为两个同时由同一点出发的小球。
BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述两条轨迹可得出结论：________________________________________________________________________。
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
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】(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。
2．数据处理：(1)建立以抛出点为坐标原点，以小球水平抛出时的初速度方向为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向的直角坐标系。
高中物理必修二课件-5.3 实验：研究平抛运动4-人教版
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
思考讨论
若某位同学忘记记录出发点，还可以计算出发点的初速度吗？
实验：研究平抛运动
课堂练习 在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下 小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出： 甲 实 验 错 误 的 是 _斜_ _槽_ _底_ _部_ _不_ _水_ _ 平_ _ _ 乙 实 验 错 误 的 是 _ 小_ _ _球_ _从_ _斜_ _面_ _的_ _不_ _同_ _位_ _置_ _释_ _放_ _
实验：研究平抛运动
概念介绍 实验器材 实验演示 注意事项
课堂小结
研究平抛运动的轨迹 课堂练习
人教版高中《物理》（必修二）
第五章 第3节：《实验：研究平抛运动》
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
问题导入 我们通过什么方法来获得平抛运动的轨迹呢？
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
概念介绍
描绘平抛运动的轨迹有很多方法，现我们介绍其中的几种：
细水柱法
实验：研究平抛运动
频闪照片法
பைடு நூலகம்
平抛演示仪法
实验：研究平抛运动
实验器材
细水柱法
塑料水瓶、软木塞、导管、水、白纸、铅笔、刻度尺
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
实验演示
细水柱法
优点：制作简单 缺点：水柱的质量小，空气阻力影响大，轨迹偏差较大
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
实验演示
频闪照片法
优点：小球体积小质量大，空气阻力影响较小，轨迹偏差小
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
实验器材
高一物理必修二5.3实验：研究平抛运动
典 型 例 题
例4、一同学做平抛运动实验时，只在白纸上画出与初速度 典 平行的ox轴，忘了画原点和oy轴，并且他只画了一部分轨迹，型 如图所示，如何只用一刻度尺得出小球的初速度v0？ 例
O
x1 x x 2 x x 3
● ● ●
x
y1
y2
d1 d2
y3
答:在ox轴上取等间距的三点x1、x2、 x3，且其间距为x，过x1、x2、x3作 ox轴的垂线与物体运动的轨迹分别 相交于y1、y2、y3，并测出y1y2、 y2y3的竖直距离d1、d2，如图所示， 则有： d 2 d 1 gT 2 x v0 T 联立上两式可解得:
要 点 透 析
从理论上讲，以同一初速度从同一位置平抛出去的物体的轨迹必然是完全 相同的。本实验通过对这个“不变的事件”的不同位置（不同时刻）进行 记录、描点，即可得出它的完整轨迹。
水平方向上： 匀速直线运动 平抛运动 竖直方向上： 自由落体运动
x v0t 1 y gt 2 2
g v0 x 2y
2、求小球的平抛初速度
a、以O为原点，画出竖直向下的y轴和水平的x轴； b、从曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，测 出它们的坐标； g c、用这六个点的坐标，根据公式 v 0 x 求出六 2y 个v0值，然后统计平均。
．
Ｏ
ｘ
ｙ
三、熟悉实验步骤及注意事项
【注意事项】 1、保证斜槽末端水平，并使木板竖直。 2、小球每次必须从同一高度滚下，不然描绘的不是同一 条平抛轨迹。 3、公式 v 0 x g 2y 只对起始点在抛出点的轨迹成立， 故必须纪录抛出点O 。 4、要选取距O点远些的点来计算小球的初速度，这样可 以减小误差。
探究创新 提高 7．(2009 年河南省濮阳市高一期末)某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装 置，如图所示．水平桌面的边缘平行于竖直墙面放置，在水平桌面上固定一个斜面，让钢球 从斜面上的某一位置滚下，使球打在墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录下球打在墙上的 位置 A，量出此时桌子边缘到竖直墙面的距离为 s1.移动桌子，改变桌子到竖直墙面的距离 为 s2，让钢球从斜面上同一位置滚下，球打在墙上的位置为 B，量出 A、B 的高度差为 h， 由此可求出球脱离桌面时的速度为________．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
370
解析 小球经过 b 点时竖直分速度 vby＝h2aTc＝1.5 m/s，则 vb＝ v02＋vby2
＝2.5 m/s，与 x 轴方向的夹角为 θ，tan θ＝34，即 θ＝37°.
(3)小球抛出点的位置坐标x＝_－__1_0_cm，y＝_－__1_.2_5_cm.
解析
vby 0 gtb
√D.y轴的方向根据重锤线确定
(2)图3是利用图2装置拍摄小球做平抛 运动的频闪照片，由照片可判断实验 操作错误的是_____. 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
图3
(3)下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是
√
计算平抛运动的初速度可以分为两种情况 (1)平抛轨迹完整(即含有抛出点) 在轨迹上任取一点，测出该点离坐标原点的水平位移x及竖直位移y， 就可求出初速度v0. 因 x＝v0t，y＝12gt2，故 v0＝x 2gy.
因 x＝v0t，y＝12gt2，故 v0＝x 2gy. 2.实验器材(以斜槽轨道实验为例) 斜槽、小球、方木板 、图钉、刻度尺 、铅垂线、铅笔、安装实验装置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点 恰好静止).
安装 调平
图1 (2)固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与 板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向. (3)以斜槽水平末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点 O， 过O点画出竖直的y轴和水平的x轴. 建立坐标系
如何获得平抛运动的轨迹?
实验原理
1、如何获得小球做平抛运动的轨迹？
方案一 ： 描迹法
flash动画： 研究平抛运动.swf
实验原理
方案二 ：径迹法
o
x
y
实验原理
方案三 ： 照相法 用频闪照相机得到物体运动的轨迹 v0
一、描绘平抛运动的轨迹 1.实验原理 用 描迹 法(或喷水法或 频闪照相 法)得到物体做平抛运动的轨迹.
(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)
在轨迹上任取三点A、B、C(如图4所示)，使A、B间及B、C间的水平距离
相等，由平抛运动的规律可知A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，则
Δh＝hBC－hAB＝gt2
所以 t＝
hBC－hAB g
所以初速度 v0＝xt＝x
g hBC－hAB.
图4
随堂练习
例2 某同学在做“研究平抛运动”实验时得到了如图所示的运动轨迹，
tb
vby g
0.15s
tb T ta
x v0ta 10cm
y
1 2
gta2
1.25cm
ta 0.15s
小球从开始运动到经过 b 点时历时 tb＝vgby＝0.15 s，说明小球经过
a 点时已经运动了 ta＝0.05 s，所以小球抛出点的坐标 x＝－v0ta＝－10 cm，
y＝－12gta2＝－1.25 cm.
§5.3平抛运动实验
x y
复习回顾：
1.什么是平抛运动?
初速度沿水平方向只受重力作用的运动
2.平抛运动可以分解为哪两个分运动?
水平方向的匀速直线运动 竖直方向的自由落体运动
x
vt 0
y
1 2
gt 2
3.平抛运动的轨迹是什么? 一条抛物线
实验目的 1.描绘出平抛物体的运动轨迹； 2.求出平抛运动物体的初速度.
随堂练习
例1 在“研究平抛运动”实验中.
(1)图2是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，坐标原点应选小球在斜槽末
端点时的_____.
√A.球心
B.球的上端
图2
C.球的下端
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.用光滑曲线把所有的点连接起来
确定小球位置 (4)使小球从斜槽上 同一 位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的
位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点.用同
样方法，在小球运动路线上描下若干点. * (5)将坐标纸从木板上取下，从O点开始通过画出的若干点描出一条_平__滑__
的曲线，如图乙所示.
4.注意事项 (1)实验中必须调整斜槽末端的切线 水平 (将小球放在斜槽末端水平部分， 若小球静止，则斜槽末端水平). (2)方木板必须处于 竖直 平面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否 竖直 . (3)小球每次必须从斜槽上 同一 位置由静止释放. (4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点. (5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐 标纸的左上角一直到达右下角为宜.
(2)小球运动到b点时速度大小vb＝_2_.5__m_/_s_，方向_与__x_轴__方__向__夹__角__为__3_7_°_.
vt
2
v
v0
v 2
x1 x2 2T
vby
hac 2T
30 10 2 m / s 2 0.1
1.5m/ s
V0
vb v02 vb2y
Vy
2.5m/ s
tan 1.5 3
a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：
v0
x0 T
20 10 2 m / s 0.1
2m/ s
(1)小球平抛的初速度为__2__m/s.(g取10 m/s2)
y gT 2
T y g
(20 10) 102 s
10
0.1s
解析 由平抛运动公式，在x轴方向上xab＝v0T，在竖直方向上hbc－hab ＝gT2，代入数据解得T＝0.1 s，v0＝2 m/s.