高一物理 实验研究平抛运动的规律

高中高一物理必修第二册第一章第三节实验探究平抛运动规律练习题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置，以下说法正确的是（）A．选用装置1研究平抛运动的水平分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置2要获得稳定的细水柱显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒25帧的照片获得平抛轨迹二、实验题2．某高速摄像机拍摄到一物体在一面竖直砖墙前做平抛运动，平抛轨迹平行于墙面，为了通过视频分析出物体平抛的初速度及墙壁的砖块长宽尺寸，某物理学习小组经行了如下分析：步骤1：通过反复回放慢放视频描出物体运动轨迹如下图；步骤2：通过视频读取物体A到B的运动时间Δt步骤3：测出视频中砖块的长宽比k已知重力加速度为g，空气阻力影响可忽略通过对以上数据的分析可得：（1）砖块的长度为___________（2）物体平抛的初速度为___________（3）物体经过P点时的速度为___________3．某学习小组设计如下实验研究平抛运动。

如图1所示，弯曲轨道AB固定在水平桌面上，在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd，平面中心竖直线标有刻度，0刻度线与桌面边缘平齐。

以边缘B正下方的O点为原点建立水平x轴。

实验时，将竖直平面移动到x处，从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠，钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点，记录刻度值y；改变x，重复实验。

（1）研究平抛运动规律时，下述条件对减小误差没有帮助的是______。

A．弯曲轨道边缘保持水平B．弯曲轨道尽量光滑C．保持竖直平面abcd与水平面垂直D．使用相同体积但质量较大的小钢珠（2）如图所示的图像中，能正确反映y与x的关系的是_____。

（） 两 种 方 法 都 没有 探 究 两分 运 动 的 性质 。 ３这
（） ４ 数码摄像机法 成本太 高不易推广。
总 之 ，３ 方 法 都 无 法 快 速 、 准 确 地 记 录 小 球 平 种
抛 运 动 的位 置 ， 描 出 平 抛运 动 的 轨 迹 。
例应用 ，是学 生学 习运动 由直线 到 曲线 的一个 转折
瓣
搿 瓣 辨
在 新 教 材 中 ，平 抛 运 动 实 验 提 供 了如 图 １ 示 ３ 所 种 案 例 ：斜 面 小 槽 配 合 竖 直 白纸 法 、 水 柱 法 、 数 码 摄像机法 。
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四 、实 验 器 材
自制 平 抛 运 动 探 究 仪 、 学 生 电 源 、 刻 度 尺 、 白 纸 、复 写 纸 、 小钢 球 等 （ 图２ 示 ） 如 所 。
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定。
“ 抛 运 动 ”是 高 一 物 理 必 修 ２ 五 章 的 内 容 。 平 第 课 程 标 准 的 内容 为 ： 会 用 运 动 合 成 与 分 解 的 方 法 分 析 抛 体 运 动 。运 动 合 成 与 分 解 方 法 是 一 种 重 要 的 物 理 方 法 ， 是 本 章 的 重 点 。 平 抛 运 动 是 该 方 法 的 实
让 小 球 “ ” 出平 抛 运 动 的位 置 。 打
醛
孽
穗｝
罄
端强
￡ 獬 鞲

曲线运动
解析: (1)先求T,据 h2 h1 gT 2 求得:T=0.1s
S 0.2
v0
T
m/s 0.1
=2m/s
（2）
vB
h1 h2 2T
0.3 m 2 0.1
/
s
=1.5m/s
（3）设抛出点在A点上方高度为h,下落到点A 的时间为t,则有:
h1
h
1 2
g(t
T )2
h2
h1
h
1 2
轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些
操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：
＿A＿C＿＿E＿
A．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．每次必须由静止释放小球
D．记录小球位置用的木条(或凹槽)
每次必须严格地等距 离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触
O
ab c
钢球
曲线运动
A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、 c三点，且ab＝bc，如图。量出ab长度L=20.00cm。
B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木 板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板离桌 面的高度h1＝70.00cm。 C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木 板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板离桌 面的高度h2＝80.00（cm）。 D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木 板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板离桌 面的高度h3＝100.00cm。则该同学由上述测量结果 即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo= 2.0 m/s，钢 球击中b点时其竖直分速度大小为vby= 1.5 m/s。已 知钢球的重力加速度为g=10m/s2，空气阻力不计。

高一物理抛体运动的规律学习目标:1．知道平抛运动及其运动轨迹。

2．理解平抛物体运动的性质，理解平抛运动的特点：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。

3．掌握平抛物体运动的规律。

4．会用运动的合成和分解求解平抛运动问题。

学习重点: 平抛物体运动的规律。

学习难点: 平抛物体运动的性质。

主要内容:一、平抛运动1．平抛运动是一种典型的曲线运动，是运动的合成与分解的实际应用。

2．平抛运动的定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动。

二、平抛运动的性质：是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动。

(1)因平抛运动只受竖直向下的重力G=mg，故由牛顿第二定律可知，实际加速度就是重力加速度g(方向竖直向下)，因为速度方向与合力G(或加速度g)的方向不在同一直线上(开始运动时初速度方向与加速度方向垂直，以后速度方向与加速度方向的夹角越来越小，但是永远不重合)，所以做曲线运动。

(2)平抛物体的初速度不太大，发生在离地不太高的范围内，地面可以看作是水平面，重力G和重力加速度g是恒量，方向竖直向下，始终垂直于水平面，所以平抛运动是匀变速曲线运动。

(3)可以证明，平抛运动轨迹是抛物线。

(4)平抛运动发生在同一个竖直平面内。

三、平抛运动的常规处理方法平抛运动是比较复杂的曲线运动，利用运动的合成和分解的观点，把它看做是水平方向(沿初速度方向向前)的匀速直线运动与竖直向下方向的自由落体运动的合运动。

把曲线运动转换成两个简单的直线运动，就可以用直线运动的规律来处理，研究起来简单方便。

这是一种重要的思想方法。

四、平抛运动的规律(1)以抛出点O为坐标原点，水平初速度v0的方向为x轴正方向，竖直向下的方向为y轴正方向，建立直角坐标系如图所示。

(2)任一时刻t的速度v水平分速度：竖直分速度：实际(合)速度v的大小：方向：平抛运动瞬时速度v的大小和方向都是时刻改变着的。

高一物理知识点平抛高一物理知识点：平抛一、引言物理学是一门研究物质及其运动规律的学科，在高中物理学中，平抛是一个重要的知识点。

本文将详细介绍平抛的概念、公式、实验以及应用等内容。

二、平抛的概念平抛是指物体在水平方向受到施加的初速度，同时在垂直方向受到重力的作用下进行运动的过程。

在平抛运动中，物体在垂直方向上受到重力加速度的作用，而在水平方向上速度保持不变。

三、平抛的公式1. 平抛运动的时间公式：在水平方向上，物体的速度保持不变，所以时间公式为：t = x / v₀ (式一)其中，t表示运动的时间，x表示物体在水平方向上的位移，v₀表示物体在水平方向上的初速度。

2. 平抛运动的竖直位移公式：在垂直方向上，物体受到重力加速度的影响，位移公式为：y = v₀t - (1/2)gt² (式二)其中，y表示物体在垂直方向上的位移，g表示重力加速度（设定为9.8 m/s²），t表示运动的时间，v₀表示物体在水平方向上的初速度。

3. 平抛运动的水平位移公式：在水平方向上，物体的速度保持不变，所以位移公式为：x = v₀t (式三)其中，x表示物体在水平方向上的位移，t表示运动的时间，v₀表示物体在水平方向上的初速度。

四、实验为了验证平抛运动的公式，我们可以进行如下实验：1. 准备一个直线轨道和一个木块；2. 在轨道的一端给木块一个初速度，并观察木块的运动；3. 记录木块在水平方向上的位移以及相应的时间；4. 利用公式计算木块在垂直方向上的位移，并与实验结果进行对比；5. 绘制实验数据与理论数据的对比图表。

通过实验可以得到相应的数据，验证平抛运动的公式的准确性和可靠性。

五、平抛的应用平抛运动在现实生活中有着广泛的应用，以下列举几个例子：1. 投掷运动：投掷物体时，可以利用平抛的知识来计算物体的落地点，提高投掷的准确性；2. 汽车飞轮运动：汽车飞轮在运动时遵循平抛运动的规律，理解平抛可帮助我们对车速、加速度等进行控制与调节；3. 跳伞运动：跳伞运动中，跳伞者在抛出伞时也符合平抛运动规律，而掌握平抛知识可以帮助他们控制平抛物体的飞行轨迹。

斜上抛运动可以分解成哪两个运动的合运动？ 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：匀减速直线运动
水平方向运动规律
速度
vx v0x v0 cos
位移
x v0 cos t
竖直方向运动规律
初速度 速度 位移
v0 y v0 sin
vy v0 y gt v0 sin gt
y 1 gt 2 2
4、小球的合位移的大小
s
x2 y2

(v0t ) 2

(1 2
gt 2
)2
合位移的方向
tan
y

1 2
gt 2

gt
x v0t 2v0
二、平抛运动的轨迹
由 x v0t
消去t可以得到
y 1 gt 2
2
y

g 2v0 2
x2
令
a

g 2v0 2
则
y ax2
（1）420m （3）1498m
(2)t 6 2 2 21 17.65s v 125m / s
；高考补习班 /zhaunti/gk/ ；
艳の目光.陆羽：“...”戏真多.婷玉：“...”现代什么人都有.大家要去の餐厅不远,走路去.可能刚才说话得罪了云非雪,那个洛洛挤开旁人挽着非雪の手臂走在前头,一副聊得很亲热の模样,看得周子叶心里直冒火.因为她就是被挤开の旁人.“陆陆,亭飞,你俩别在意.”她来到陆羽 身边,“那洛洛是本地の,以前仗着家里有几个钱在班里嚣张显摆惯了毛病特别多.我们几个每次聚会都不叫她,没想到她总是有办法跟来,神烦.”周子叶一脸厌恶の说.旁边也凑来一名女生,“她看不惯小雪人缘好,男の女の,所以故意来捣乱拉人气.”“那咱们待会儿坐远点.”婷玉难得 提意见.陆羽

由 h 1 gt 2 得： t 2h
2
g
②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定：
x
v0t
v0
2h g
③平抛物体任意时刻瞬时速度 夹角 θ正切值的两倍。
v 与平抛初速度 v0夹角 θa 的正切值为位移 s 与水平位移 x
④平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离 都等于水平位移的一半。
证明： tan
gt
1 gt2 2
v0
s
sx 2
⑤平抛运动中， 任意一段时间内速度的变化量 Δv＝gΔｔ，方向恒为竖直向下 （与 g 同向）。 任意相同时间内的 Δv 都相同（包括大小、方向） ，如右图。
V0 V1 △V V2 △V
V3 △V
⑥以不同的初速度，从倾角为 θ的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速 度与斜面的夹角 a 相同，与初速度无关。 （飞行的时间与速度有关，速度越大时间越长。 ）
⑧从动力学的角度看：由于做平抛运动的物体只受到重力，因此物体在整个运动过程中
机械能守恒。
7、平抛运动的实验探究
①如图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把
A球沿水平方向抛出，同时 B球松开，自
由下落， A、 B两球同时开始运动。观察到两球同时落地，多次改变小球距地面的高度和打
击力度， 重复实验， 观察到两球落地， 这说明了小球 A在竖直方向上的运动为自由落体运动。
在初速度 v0 方向做匀速直线运动，在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速
度 a F合 。处理时和平抛运动类似，但要分析清楚其加速度的大小和方向如何，分别运用 m
两个分运动的直线规律来处理。
合位移（实际位移）的大小： s x 2 y 2

必考点16平抛运动规律（两个推论、临界问题、类平抛运动）题型一平抛运动的规律及应用如图所示，在同一竖直面内，小球a 、b 从高度不同的两点，分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出，经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点。

若不计空气阻力，下列关系式中正确的是（）A ．v a ＞v bB ．t a ＞t bC ．v a ＝v bD ．t a ＜t b【解题技巧提炼】如图，以抛出点O 为坐标原点，以初速度v 0方向（水平方向）为x 轴正方向，竖直向下为y 轴正方向．1.飞行时间由t ＝2h g知，时间取决于下落高度h ，与初速度v 0无关。

2.水平射程x ＝v 0t ＝v 02h g ，即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定，与其他因素无关。

3.落地速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋2gh ，以θ表示落地速度与水平正方向间的夹角，有tan θ＝v y v x ＝2gh v 0，落地速度与初速度v 0和下落高度h 有关。

题型二平抛运动规律（两个推论）如图所示，xOy 是平面直角坐标系，Ox 水平、Oy 竖直，一质点从O 点开始做平抛运动，P 点是轨迹上的一点.质点在P 点的速度大小为v ，方向沿该点所在轨迹的切线.M 点为P 点在Ox 轴上的投影，P 点速度方向的反向延长线与Ox 轴相交于Q 点.已知平抛的初速度为20m/s ，MP =20m ，重力加速度g 取10m/s 2，则下列说法正确的是A ．QM 的长度为10mB ．质点从O 到P 的运动时间为1sC ．质点在P 点的速度v 大小为40m/sD ．质点在P 点的速度与水平方向的夹角为45°【解题技巧提炼】1．平抛运动物体的速度变化量因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv ＝g Δt 是相同的，方向恒为竖直向下，如图2所示．2．两个重要推论（1）做平抛运动的物体在任意时刻（任意位置）处，有tan θ＝2tan α.推导：tan θ＝v y v 0＝gt v 0tan α＝y x ＝gt 2v 0θ＝2tan α（2）做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过水平位移的中点，如图所示，即x B ＝x A 2.推导：tan θ＝y A x A －x B tan θ＝v y v 0＝2y A xAx B ＝x A 2题型三平抛运动的临界、极值问题如图所示为足球球门，球门宽为L ，一个球员在球门中心正前方距离球门线s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角（图中P 点）。

第五章抛体运动实验：探究平抛运动的特点教学设计科目物理课题实验：探究平抛运动的特点课时1课时教学目标与核心素养一．知识与技能1.通过实验探究，初步掌握平抛运动问题的处理方法；2.掌握频闪照相法、滴水法、描点法等探究实验的常用方法；3.通过实验，探究并认识平抛运动的规律；二．过程与方法1.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法；2.在实验教学中，进行控制的思想方法的教育：从实验的设计、装置、操作到数据处理，所有环节都应进行多方面实验思想的教育，“实验的精髓在于控制”的思想，在乎平抛物体实验中非常突出。

如装置中斜槽末端应保持水平的控制；木板要竖直放置的控制，操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处静止开始释放的控制；在测量小车位置时对实验误差的控制等。

三．情感态度与价值观1.通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目的，同时还能进行理论联系实际的教育。

2.在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。

教学重、难点教学重点：1、平抛运动的特点和规律；2、学习和借鉴本节课的研究方法。

教学难点：1、平抛运动的规律。

教学准备教具：平抛运动演示仪、平抛竖落仪等.教学过程教师活动学生活动设计意图一．导入新课：前几节课我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动的基本方法-运动的合成与分解。

那我们先来回顾一下：【教师提出问题】①做曲线运动的物体其速度的方向是怎样的？②在什么情况下物体会做曲线运动？③运动的合成与分解包含哪几个方面的内容？④合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系呢？好了，我们已经了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律，现在这节课，我们通过实验来研究一种生活中常见的曲线运动-平抛运动。

二．讲授新课：（1）抛体运动质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与分解合运动和分运动所经历的时间一定是相同的，这是等时性原理；各个分运动之间是相互独立、互不影响的，这是独立性原理通过对前面曲线运动和运动的合成与分解的回顾，开启本节课的学习-实验：探究平抛运动的特点【教师引导实验】抛体运动教师以任意角度向空中抛出一个粉笔头。

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：t v x 0= 竖直分速位移：221gt y =
(2) 速度：
水平分速度0v v x
= 竖直分速度gt v y =
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。

班级： 组别： 姓名： 组内评价： 教师评价：实验：研究平抛运动 【学习目标】 1．用描迹法描出平抛物体的运动轨迹 2．求平抛物体的初速度【学习重点】由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。

【学习难点】 由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。

【预习自测】 1、平抛运动的定义： ； 2、条件： ； 3、特点： ； 【自主学习】 实验目的 1．用描迹法描出平抛物体的运动轨迹 2．求平抛物体的初速度 实验器材 木板、重垂线、铅笔、刻度尺、小球、弧形斜槽、白纸实验原理 平抛运动可以看作是两个分运动的和运动；一个水平方向的，其速度等于平抛物体运动的 ；另一个是竖直方向的 ，通过实验确定作平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线上任一点的坐标，利用公式 和就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的速度v 0= .实验步骤利用平抛运动实验器（如同4-7-1所示）。

1.调整斜槽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图板调整到竖直方向，并使图板平面与小球运动轨迹所在平面 ，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 ，再利用重垂线画出通过O 点的竖直线. 3.描点：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,把笔尖放在粗略确定的位置处,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置记下这一点,用同样方法,在小球运动路线上描下若干点. 4.描绘平抛运动的轨迹:取下白纸,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. 5．计算初速度：取下坐标纸，根据记下的一系列位置，用 的曲线画出小球做平抛运动的轨迹。

在轨迹上离 较远处选取几个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x 和y ，用公式0v 计算出这几点的初速度，最后求出它们的平均值就是物体的初速度。

不可能在一次平抛中完成，每一次平抛一般只能确定一个 位置，要确定多个位置，要求小球每次的轨迹重合，小球 开始平抛时的初速度必须相同，因此小球每次必须从同一
位置上滚下。
B项中用平衡法，即将小球放到斜槽末端任一位置，如
果斜槽末端是水平的，小球受到的支持力和重力是平衡的。
不论将小球放到斜槽末端任何位置，小球均不会滚动。如果 斜槽末端不是水平的，小球将发生滚动。 C项中运用x＝v0
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0＝________算
出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然
后求它们的平均值。 D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标 系，用平滑曲线画平抛轨迹。 上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可)。
[解析]
A项中要记下小球运动途中经过的一系列位置，
Hale Waihona Puke 在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
[例1]
在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘平抛物体
运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下： A.让小钢球多次从________位置上滚下，记下小球运动
途中经过的一系列位置；
B．安装好器材，注意斜槽末端水平和木板竖直，记下小 球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线， 检测斜槽末端水平的方法是___________________________。
2．喷水法
如图5－3－2所示，倒置的饮料瓶内装着 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。
图5－3－2 水柱，它显示了平抛运动的轨迹。将它描在背后的纸上，进
行分析处理。
水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细
3．频闪照相法

高一平抛运动实验知识点总结近年来，物理学习在中学课程中占据了重要位置，而高一物理课程中的平抛运动实验是学习平抛运动的重要环节。

通过实验，我们可以更好地理解平抛运动的基本概念和规律。

下面将对高一平抛运动实验的知识点进行总结。

一、实验原理及装置简介平抛运动实验是通过模拟抛体向上抛出并自由落体下落的运动过程，来验证平抛运动的概念和规律。

实验装置一般包括斜面、平面、金属球等。

实验开始时，将金属球沿斜面滚下，经过平面后获得初速度，然后在空中自由落体运动，最后观察落地点。

二、实验过程及数据处理在实验过程中，我们需要记录下实验数据，如金属球离地面的高度、金属球的水平投射速度等。

根据上述数据，可以计算出金属球的运动轨迹、时间和加速度等相关物理量。

通过这些数据的分析，可以验证平抛运动的规律。

三、实验结果的分析与讨论在实验结束后，我们需要对实验结果进行分析和讨论。

首先，我们可以通过画出金属球的运动轨迹图来观察投射物体的运动形式。

从轨迹图中可以看出，在水平方向上，金属球做匀速直线运动；在竖直方向上，金属球呈自由落体运动。

这证明了平抛运动是由水平和竖直两个方向的运动组合而成。

接下来，我们可以分析径向和切向加速度。

在平抛运动中，金属球在水平方向上的加速度为零，即切向加速度为零；而在竖直方向上，金属球的加速度等于重力加速度，即径向加速度等于重力加速度。

这一点可以通过实验数据的分析得出。

此外，我们还可以通过计算金属球的飞行时间和最大高度来验证平抛运动的规律。

通过实验测量得到的数据，我们可以计算出金属球的飞行时间t和最大高度h，其中飞行时间t与金属球初速度和重力加速度有关，而最大高度h与金属球初速度和重力加速度的平方有关。

这些结果与理论值进行对比后，可验证平抛运动的规律。

四、实验误差及影响因素在实验过程中，我们要注意实验误差的影响。

实验误差可能来自于测量仪器的精度、操作者的技术水平等多方面因素。

为减小误差，我们可以通过多次重复实验来取平均值，增加实验数据的可靠性。

第五章 抛体运动5.4：抛体运动规律一：知识精讲归纳1．平抛运动(1)条件：①物体抛出时的初速度v 0方向水平．②物体只受重力作用． (2)性质：加速度为g 的匀变速曲线运动． 2．平抛运动的特点 (1)具有水平初速度v 0. (2)物体只受重力的作用，加速度为重力加速度，方向竖直向下．(3)平抛运动是一种理想化的运动模型．(4)平抛运动是匀变速曲线运动．二、平抛运动的规律1．研究方法：分别在水平和竖直方向上运用两个分运动规律求分速度和分位移，再用平行四边形定则合成得到平抛运动的速度、位移等．2．平抛运动的速度(1)水平分速度v x ＝v 0，竖直分速度v y ＝gt .(2)t 时刻平抛物体的速度v t ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋g 2t 2，设v 与x 轴正方向的夹角为θ，则tan θ＝v y v x ＝gt v 0.3．平抛运动的位移(1)水平位移x ＝v 0t ，竖直位移y ＝12gt 2. (2)t 时刻平抛物体的位移：l ＝x 2＋y 2＝v 0t 2＋12gt 22，位移l 与x 轴正方向的夹角为α，则tan α＝y x ＝gt 2v 0. 4．平抛运动的轨迹方程：y ＝g 2v 20x 2，即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的抛物线．5平抛运动中速度的变化量Δv ＝g Δt (与自由落体相同)，所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等，方向竖直向下，如上图所示．三、平抛运动的两个推论1．推论一：某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tan θ＝2tan_α. 2．推论二：平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点．二：考点题型归纳一：平抛运动的计算1．一个物体以初速度v 0水平抛出，经ts 时，竖直方向的速度大小为v 0，则t 等于（ ）A ．0v gB ．02v gC ．03v gD ．02v g2．如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。

⾼⼀物理⼈教版-实验：探究平抛运动的特点-1教案教案环节⼀平抛运动环节⼆探究平抛运动特点的实验⽅法环节⼀平抛运动引导学⽣通过对出⼿后的棒球和⾃细管中喷出的⽔进⾏受⼒分析得出抛体运动的概念。

环节⼆平抛运动的研究⽅法1.运动信息的获取：回顾直线运动的研究，为了研究平抛运动，需要设法获取其运动信息。

提出问题：平抛运动的物体其位置和速度随时间都在不断发⽣变化，如何获取和记录其位置和速度的信息呢？其位置和速度信息哪⼀个更容易获取？解决⽅案：回顾直线运动的研究，提出运⽤打点计时器或频闪技术获取信息。

提出问题：针对平抛运动特点，哪⼀种仪器更可⾏？解决⽅案：频闪技术。

2.研究思路：运动的分解提出问题：应当如何选取分解⽅向呢？根据什么？解决⽅案：引导学⽣根据物体受⼒及初速度特点进⾏分解⽅向的选取。

根据平抛运动的物体初速度⽅向及其受⼒特点，我们可以尝试将其沿⽔平⽅向和竖直⽅向进⾏分解。

3.知识回顾：回顾匀速直线运动和匀变速直线运动位移特点，为之后研究进⾏准备4.实验⽅案设计：猜想：引导学⽣根据对平抛物体的受⼒分析，对物体在⽔平⽅向和竖直⽅向的运动规律进⾏猜想。

两种实验⽅案：⽅案1：频闪照相。

先通过实验操作获取物体运动信息，再分解，独⽴分析各⽅向运动特点。

通过频闪技术获取运动位置信息。

引导学⽣建⽴坐标轴，测量和处理数据，通过将两个⽅向上物体位移随时间变化规律特点与猜想的运动特点进⾏对⽐得出两个⽅向上运动规律。

即，平抛运动在⽔平⽅向上做匀速直通过观察⽣活中的情景总结平抛运动概念回顾以往研究⽅法，选择合适研究⼿段。

运⽤所学知识和规律对新问题进⾏猜想，探究和验证。

线运动，在竖直⽅向上做⾃由落体运动。

⽅案2：平抛竖落仪、平抛仪。

先将运动分解，获取某⼀单⽅向运动信息，先分析这个⽅向运动特点；然后再获取另⼀垂直⽅向运动信息，推出另⼀⽅向运动特点。

本节课先通过实验获取平抛运动竖直⽅向的运动信息，根据信息分析平抛运动竖直⽅向运动特点，再获取⽔平⽅向信息并推出其运动特点。

人教版高一物理【实验：探究平抛运动的特点】教学知识点+题型实验目的1．用实验方法描出平抛运动的轨迹。

2．探究平抛运动竖直方向分运动和水平方向分运动的特点。

实验原理用频闪照相的方法或研究平抛运动的实验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置，用平滑曲线连接各位置，得到小球做平抛运动的轨迹。

以小球抛出的起点为坐标原点，沿水平方向和竖直向下的方向建立平面直角坐标系，根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向的运动规律。

实验器材频闪照相机、小球、平抛实验装置、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板等。

探究方案1．频闪照相法探究平抛运动的特点用频闪照相机记录下平抛物体在不同时刻的位置，如图 5.3-1所示。

由于闪光的时间间隔是相等的，只要测量照片上相邻两小球在水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据，就可以分析并得出平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。

图5.3-12．分步法探究平抛运动的特点(1)探究平抛运动在竖直方向上的特点如图5.3-2所示，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。

观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

图5.3-2 (2)探究平抛运动在水平方向上的特点应用如图5.3-3所示的装置，利用描迹法得到平抛运动的轨迹，结合(1)中得出的平抛运动竖直分运动的特点，再分析出平抛运动在水平方向上的特点。

图5.3-33．其他方案(1)描迹法利用实验室的器材装配如图5.3-4所示的装置，小球从斜槽上某一高度滚下，冲过水平槽，飞出后做平抛运动。

每次都使小球在斜槽上同一位置自由滚下，小球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出图5.3-4小球经过的位置。

通过多次实验，在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置，连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。

(2)喷水法如图5.3-5所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根一端弯成水平，且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴。

方案二：频闪照相
方案二：频闪照相 对比分析 探究平抛运动竖直分运动的特点
方案二：频闪照相
对比分析 探究平抛运动水平分运动的特点
光电门
电磁铁
电磁铁
磁 片
吸球开关
方案三：喷水法
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。
水平喷出的细水 柱即为平抛运动
结论：在误差允许范围内,四段位移近似相等，即AB=BC=CD=DE
方案一：描轨迹法
X1
X2
O
h
3h
5h
X3
X4
7h
y
x
在平抛运动的轨迹上，竖直位移 为h、3h、5h……，它们对应的四段 水平位移相等。
说明，平抛运动可分解为水平方向的匀 速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
方案一：描轨迹法
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线
设计方案
方案一：描轨迹法 方案二：频闪照相 方案三：喷水法 方案四：传感器
方案一：描轨迹法
【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。
方案一：描轨迹法
【实验原理】
1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。
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
(1)代数计算法:将各点(如M2点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,看计算得 到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数。
(2)图像法:建立y -x2坐标系,根据所测量的 各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标 系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若 大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是 抛物线。