人教版高一物理必修二第三节实验研究平抛运动PPT课件

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第五章 曲线运动
7．注意事项
(1)实验中必须保持斜槽末端水平。
(2)要用重锤线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直。
(3)小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下。
(4)实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定小球通过的位置。
(5)要在斜槽上较大的高度释放小球，使其以较大的水平速度运动，从而减
时间间隔是__相__等____的，只要测量相邻两照片上小球的___水__平___位移，就很容 易判断平抛运动水平方向上的运动特点。
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课内互动探究
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第五章 曲线运动
探究一 用描迹法研究平抛运动
1．实验目的
(1)描出平抛运动的轨迹，并验证轨迹是一条抛物线。
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1
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2
课内互动探究
3
课后课时作业
·
第五章 曲线运动
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第五章 曲线运动
知识点 1 描迹法描绘平抛运动的轨迹
利用实验室的斜面小球等器材装配下图所示的装
置。钢球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做 __平__抛____运动。每次都使钢球从斜槽上__同__一__位__置____ 由静止释放，钢球每次在空中做平抛运动的__轨__迹____
新课标导学
物理
必修②·人教版
第五章
曲线运动
第三节 实验：研究平抛运动
第五章 曲线运动
素养目标定位
※ 能够利用实验的方法得到平抛运动的轨迹 ※ 能够利用平抛运动的轨迹研究平抛运动的规律、计算平抛物体的初

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。

x
g
x v0t v0 t x 2 y
y
没有原点,只是抛物线的一部分 yBC yAB gT 2 v0T x0
v0 x0
g yBC yAB
x0 x0
x
yAB A T
yBC
B T
C动”的实验时，让小球多次沿同 一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。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
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_斜__轨__末__端__切__ __线__水__平__，__A__板__水__平__，__插__槽___P_0_P_0′_垂__直__斜__轨__并__在__斜__轨__末___ _端__正__下__方___，每次让小球从同一位置由静止释放，是为 了_使__小__球__每__次__做__平__抛__运__动__的__初__速__度__相__同___。 （2）每次将 B 板向内侧平移距离 d，是为了_使__记__录__纸__上_ _每__两__点__之__间__的__水__平__距__离__等__于__小__球__在__水__平__方__向__实__际__运__动__的__ __距__离__。
正确的是（ BD ）
A. 小球抛出点的位置坐标是 ( 0，0 ) B. 小球抛出点的位置坐标是 ( ─10，─ 5 ) C. 小球平抛初速度为 2 m/s D. 小球平抛初速度为 1 m/s
6. 在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说
法是正确的 ( AB )
A. 安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平 B. 进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放 C. 小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果 D. 为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量

运动的合成与分解：将平抛运动分解为 两个简单的直线运动来研究。
（1）平抛运动的特征
a.从运动效果上看：竖直下落的同时水平前进 ，可以考虑将其沿竖直和水平方向进行分解
v0
b.从受力情况看 ：
水平方向不受力， 竖直方向只受重力
mg
想一想：平抛运动在水平方向和竖直方向
分别做什么性质的运动？
结论：平抛运动可看作是水平方向的匀速 直线运动和竖直方向的自由落体运动的合 运动，平抛运动是匀变速曲线运动。
是自由落体运动
结论：平抛运动是匀变速曲线运动。
3.抛体运动研究方法：运动 的分解（化曲为直）
⑴速度公式
vx v0 vy gt
vt
v
2 x
v
2 y
⑵位移公式 s x2 y2
tan vy gt vx v0
x v0t
Байду номын сангаас
y
1 2
gt 2
y gt 1 tan tg
x 2v0 2
o )α v0 s
（a2. ）验证实验竖直验方向证是：自由落体运动
平抛运动竖直方向运动规律与自由落体运动的对比
b. 验证 水平方向是匀速直线运动
实验 2.swf
平抛运动水平方向运动规律与匀速直线运动的对比
H
H
2.平抛运动的规律
(1)位移公式
s x2 y2 ( 2)速度公式
x v0t
y
1 2
gt 2
y gt
炸弹做什么运动？（ g=10m/s2 ）
答：（1）1000 m （2）地面上的人看到炸弹作平抛运动。飞行员看 到炸弹作自由落体运动。
异曲同工 —— 一般抛体运动的研究
如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，

例题2. 一物体从O点以初速度ｖ0水平抛出，不计空气阻力 ，经过ts后运动到A点,
（1）确定 ts 时物体的位置; （2）确定物体运动的轨迹方程（即y与x之间的关系式）。
解：（1）建立如图所示坐标系，物体做平抛运动
水平方向： x＝v0t
竖直方向： y 1 gt 2 2
① ②
0 v０ αs x
位移大小 ： OA=
x
2
+y
2
=(v
0t)
2
+(
1 2
gt
2
)
2
y
yx A
（2）联立① ②两式消去时间t，得到轨迹方程
y
=
g 2v 0 2
x2
平抛运动的轨迹是一条抛物线。
练习：飞机水平匀速飞行，每隔相同时间丢下一颗炸弹， 不计空气阻力，下列关于炸弹落地前的说法正确的是：
A.炸弹在空中排列成抛物线； B.炸弹在空中排列成竖直线；
引入
问题:在一次军事演习活动中,水平飞行的战斗机 要炸掉A点的目标，飞机应在何处投放？
A
生活中常见的平抛现象
一、实验原理
1.利用追踪法描点并绘出小球运动的轨迹。
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,根据x=v0t,y=
1gt2得初
2
速度v0=x g 。
2y
二、实验器材 1.斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂
线、三角板、铅笔、刻度尺。
2．计算平抛物体的初速度
(1)测出轨迹上某点的坐标 x、y.
(2)由平抛运动的位移公式 x＝v0t 和 y＝12gt2，

水平间距相等的，故有：
物体在AB段和BC段运动的时 h2
C
间必相等，则有:
ss
h h h gT 2
2
1
人 教 版 高 中 物理必 修二课 件：5. 3 实 验 ：研究 平抛运 动(共2 0张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版
s
v s
0
T
g h
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4.描点：使小球由斜槽某一适中位置无初速度
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.
问题3:
怎么确定坐标原点o，建立直角坐标系? 坐标原点不在斜槽口末端的O′，应在槽 口上方小球球心O处。
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坐标原点
O O′
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方案一: 描迹法
斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐 标格）、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔等。
白纸
木板
斜槽 铅垂线
小球
铁架台
二、实验原理：
实验步骤:
1、安装调整斜槽：用图钉 把白纸钉在竖直板上，在木 板的左上角固定斜槽，并使 其末端的切线保持水平。

a＝gsinθ 水平方向的位移 s= a = v0t 沿斜面向下的位移 y= b = ½at2， v0＝a· g s i n
2b
课堂练习
1、做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是
(A )
A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同
2．在海边高45m的悬崖上，海防部队进行实弹演习， 一平射炮射击离悬崖水平距离为1200m，正以10m/s 的速度迎面开来的靶舰，击中靶舰（g取10m/s2）试 求：（1）炮弹发射的初速度
物理必修2人教版 5.2平抛运动 (共25张PPT)
照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在经过最高点以后
的三副运动照片如图所示，相邻两次曝光时间间隔
相等，均为Δt，已知汽车的长度为l，则：（
）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A. 从左边照片可推算出汽车的水平分速度的大小
B.从左边照片可推算出汽车曾经到达的最大高度
C.从中间照片可推算出汽车的水平分速度的大小
和汽车曾经到达的最大高度
D.从右边照片可推算出汽车的水平分速度的大小
11:如图所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图， 照片与实际大小相比缩小10倍.对照片中小球位置进行测 量得：1与4闪光点竖直距离为1.5 cm，4与7闪光点竖直 距离为2.5 cm，各闪光点之间水平距离均为0.5 cm.则 (1)小球抛出时的速度大小为多少? (2)验证小球抛出点是否在闪光点1处，若不在，则抛出 点距闪光点1的实际水平距离和竖直距离分别为多少? (空气阻力不计，g＝10 m/s2)
sA =6.73m
物理必修2人教版 5.2平抛运动 (共25张PPT)
8、 两质点在空间同一点处同时水平抛出，速度分别 物理必修2人教版5.2平抛运动(共25张PPT)

A 球不能完全水平飞出，B 球不能立即被松开、同时下落，产生误差。 （3）安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动，
产生误差。 （4）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，产生误差。 （5）小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。 （6）确定小球运动的位置时不准确，会导致误差。 （7）量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差。
方案二：对比分析法
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
如何证明水平方向是匀速直线运动？ 提示：在如图所示的装置中，斜槽 M 末端水平。 钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。 在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N，钢球飞出后， 落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。 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。 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。 最后，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。
(5) 实验过程中木板不能动
(6)要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使 结果的误差较小。
6.实验创新
（1）先研究水平方向的运动，再研究竖直方向的运动 可用图 a 装置，研究水平方向的运动。 在如图 a 所示的装置中，两个相同的弧形轨道 M、 N 分别用于发射小铁球 P、Q 。两轨道上端分别装 有磁铁 C、D，调节电磁铁 C、D的高度， 使AC＝BD，从而保证小铁球 P、Q 在轨道出口处的水平初速度 v0 相等。
思考2：为什么物体的轨迹是曲线？ 物体的初速度与重力不在一直线上。
思考3：你能总结抛体运动的定义吗？ 物体以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况 下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。

一、平抛运动
1. 定义：水平抛出且只受重力作用的 物体的运动。
2. 条件：①有水平初速度；②只受重力
3. 运动性质：平抛运动是一种匀变速曲 线运动。
二、对平抛运动的研究
理论猜想 竖直方向：自由落体运动 水平方向：匀速直线运动
二、对平抛运动的研究
实验验证： 平抛与自由落体的关系 平抛与水平匀速直线运动 的关系
位移s的方向:
y
x
P
【例1】在水平路上行驶的汽车，遇到一个壕沟
，汽车的速度至少为多大，才能越过这个壕沟
？（g＝10m/s２）
５米
25米
【答案】 t=1s v=25m/s
【例2】飞机在高出地面500m的高度以 80m/s的速度水平飞行。为使飞机投 下的物资落在指定地点，飞机应该再
与指定地点水平距离多远的地方进行
从飞机上落下，相隔1s钟后又让B球落下，不计
空气阻力，关于A球和B球在空中的位置的关系，
正确的说法是：
（）
A. A球在Ｂ球的后下方
Ｂ. A球在Ｂ球的前下方
Ｃ. A球在Ｂ球的正下方
D. 无法确定
你知道吗？
2.如图，以10m/s的水平初度抛出的物体 ，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为 θ=30°的斜面上，则物体的飞行时间为多 少？
二、对平抛运动的研究
平抛运动是水平方向的匀 速直线运动与竖直方向的自由落 体运动的合运动.
三、平抛运动的规律
三、平抛运动的规律
（1）速度
• 水平方向的速度
• 竖直方向的速度
• 运动的速度V
• 速度的方向
o
X
A
θ
vx
v vy
Y
（2）位移
水平方向的位移x

3．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．
4．将白纸从木板上取下，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．
预习导学 课堂讲义
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3 实验：研究平抛运动
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3 实验：研究平抛运动
图5－3－4 (1)根据以上直接测量的物理量求得小球的初速度为v0＝ ________(用题中所给字母表示)． (2)小球的初速度的测量值为________ m/s.
预习导学 课堂讲义
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3 实验：研究平抛运动
答案 (1)x
g y2－y1 (2)1.0
预习导学 课堂讲义
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3 实验：研究平抛运动
【例2】某学生在做“研究平抛运动”的实验
中，描出了如图5－3－3所示的几个实验
点，其中偏差较大的实验点B出现的原因
可能是
()
A．小球滚下的高度较其他各次高
图5－3－3
B．小球滚下的高度较其他各次低
C．小球滚下时具有一定的初速度
D．以上说法均有可能
答案 B 解析 小球滚下的高度越低，其做平抛运动的初速度越
3 实验：研究平抛运动
【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________． 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．

5.3实验：研究平抛运动
实验目的： 探究平抛物体运动的规律 实验器材：
平抛运动演示起，小球，木槌, 频 闪照相机，投影仪
一、探究平抛运动物体在竖直方 向的运动规律
现象：两球同时落地
结论：平抛运动在竖 直方向的的分运动是 自由落体运动
二. 探究平抛运动物体在水平方B 向A 的运动规A′律
C
如图所示为频闪摄影方法
例4 在“研究平抛物体的运动”的实验中， 某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，
但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一 段曲线的轨迹，如图所示。现在曲线上取A、B 两点，量出它们到y轴的距离，AA’=x1，BB’=x2， 以及AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小
球平抛时的初速度为多大？
A
A’
拍摄的研究物体做平抛运
动规律的照片，图中A、B、
C为三个同时由同一点出发
的小球。AA′为A球在光
滑水平面上以速度v运动的
轨迹； BB′为B球以速度v
被水平抛出后的运动轨迹； C′
B′
CC′为C球自由下落的运动
轨迹。通过分析上述三条
轨迹可得出结论：
解析 仔细观察照片可以发现，B、C 两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水 平线上，说明平抛运动物体B在竖直方 向上的运动特点与自由落体运动相同； 而A、B两小球在任一曝光瞬间的位置 总在同一竖直线上，说明平抛运动物体 B在水平方向上的运动特点与匀速直线 运动相同。所以，做平抛运动的物体在
B．按图安装好器材，注意
O点和过O点的竖直线。
，记下平抛初位置
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，
用平的答案填在横线上。
⑵上述实验步骤的合理顺序是
。

y x
＝２gvt０
vx＝v０ vy＝ gt
v＝ vx２＋vy２
tanθ＝
vy vx
＝
gt v０
想一想
用m、v０、h分别表示平抛运动物体的质量、初 速度和抛出点离水平地面的高度． 在这三个量中：
A.物体在空中运动的时间是由＿＿h ＿决定的． B.在空中运动的水平位移是由＿h ＿、v＿０决定的． C.落地时瞬时速度的大小是由＿＿h ＿决定的． D.落地时瞬时速度的方向是由＿h ＿、v＿０决定的．
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
课外作业：
《课堂导学与针对训练》
第84页 (7) (8) (9) (11)
——做在作业本上
v
①曲线运动
②加速度恒定
v 的运动
Ｇ Ｇ
匀变速运动
Ｆ合＝Ｇ
a＝g
Ｇv
back
1 3 5
7
9
back
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021

析
3、如何确定小球平抛的初始位置？
4、斜槽和小球的摩擦是否会增加实验误差？
误差分析：
1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板 竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不 接触；
2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下， 在斜槽上释 放小球的高度应适当；
3、坐标原点（小球做平抛运 动的起点）不是槽口的端 点，应是小球在槽口时球 心在木板上的水平投影点。
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 11:07:16 AM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
方法，养成严谨认真科学的实验态度。
一、实验的理论探究
探究点1、如何确定轨迹是否为抛物线？
探究点2、如何根据已有的轨迹求出平抛 的初速度？
探究点1、如何确定轨迹是否为抛物线？
O
x
1、轨迹上各点坐标 x 应该满足 y= a x2
y
M1
2、取一点M的坐标 代入方程可求出a值
M
3、再在轨迹上任取其
M2
它的一些点，量出坐 标代入方程，求出不
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021

l讨论3：
怎么确定坐标原点O，建立直角坐标系？ 把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时
球的球心在坐标纸板上的水平投影点O，即为 坐标原点(不是槽口端点)；再利用重锤线确定 y轴方向和与之垂直的x轴方向。
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.3 实 验 平 抛 运动 的研究 ( 共3 4张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版
2.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多 次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运
动的轨迹，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.每次释放小球的位置必须不同 B.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
如何获得平抛运动的轨迹？
1.如何获得小球做平抛运动的轨迹？ u方案一：描迹法
使A处的 水的压强 始终等于 大气压
u方案二：照相法 用频闪照相机得到物体运动的轨迹
怎样得到平抛运动的轨迹？
u方案一：描迹法
实验器材：斜槽，金属小球，木板 （附竖直固定支架），坐标纸，图钉， 刻度尺，重锤线，铅笔
Ø实验步骤：
C.小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实 验结果
D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出 小球的质量
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.3 实 验 平 抛 运动 的研究 ( 共3 4张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版
人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.3 实 验 平 抛 运动 的研究 ( 共3 4张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版 人 教 版 高 中 物理必 修二教 学课件 ：5.3 实 验 平 抛 运动 的研究 ( 共3 4张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版