2025年《高中物理》实验五 探究平抛运动的特点 .pdf

实验五探究平抛运动的特点

素养目标

1.知道平抛运动的特点是初速度水平，只有竖直方向受力作用.

2.知道平抛运动轨迹是抛物线，会在实验中描绘其轨迹.

3.会通过描绘的平抛运动轨迹计算物体的初速度.

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必备知识•自主落实

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—、实验思路

由于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

力作用，因此我们可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和

竖直方向的分运动.

二、实验器材

1.探究平抛运动竖直分运动特点的实验器材：小锤一个、两个相同

的小铁球、平抛竖落仪一个.

2.探究平抛运动水平分运动特点的实验器材：斜槽、钢球、白纸、

复写纸、铅垂线、铅笔、平抛铁架台（有背板及水平放置的可上下调

节的挡板）.

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三、探究过程

1.探究平抛运动竖直分运动的特点

⑴实验：

如图甲所示，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8球被松开,

自由下落.A、8两球同时开始运动，观察两球

哪个先落地.分别改变小球距地面的高度和小锤

击打的力度，多次复这个实验，记录实验现

象.

(2)分析：仔细观察可以得知，不管小钢球距地面的高度为多大，也

不管小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，小钢

球A水平抛出的初速度越大)，两小钢球每次都是同时落地.说明两小

钢球在空中运动的时间相等，也就说明了做平抛运动的物体在竖直方

向上的分运动是自由落体运动.

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2.探究平抛运动水平分运动的特点

(1)按照图乙所示安装实验装置.

(2)将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上.

(3)调节斜槽M末端水平.图乙

(4)让钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动.钢

球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.

(5)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.

(6)用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨

迹.

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(7)根据轨迹确定水平分运动的规律

①根据实验1得出的平抛运动在竖直方向分运动的自由落体运动规律,

取“相等的时间间隔”・

②根据自由落体运动的位移公式人=由“我们可以得出，在相邻相等

的时间间隔内物体所发生的位移之比为1：3：5：…：(2/?+1),那么

我们就可以从坐标系的纵轴上选取长度分别为如3h,5人的相邻线段,

即选取纵坐标分别为/?,4h,9/z的三个点，如图所示.

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③在平抛的轨迹上找出水平分运动在相邻相等的时间间隔里所到达

的位置，例如0、A、B、C等点，就找出了水平分运动在相邻相等的

时间间隔内所发生的位移・若相等时间内水平方向的位移在实验误差

允许的范围内相等，则水平分运动的规律是匀速直线运动.

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四、误差分析

(1)安装斜槽时，其末端不水平.

(2)钢球做平抛运动时受空气