探究平抛运动的规律教案

《探究平抛运动的规律》教案

教学目标

知识与技能

1．知道抛体运动和平抛运动的定义

2．理解平抛运动的特点及性质

3．理解平抛运动的规律并会用平抛运动规律解答有关问题．

过程与方法

1．在知识教学中应同时进行科学研究过程教育，本节课以研究平抛物体运动规律为

中心所展开的课堂教学，应突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线：

观察现象→理论分析→设计实验→重复实验→得出结论→完善规律．

2．利用运动合成与分解的方法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．

3．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

乎抛物体实验中非常突出．

情感、态度与价值观

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，同时让学生明确实践是检验真理的唯一标准．

教学重难点

重点：1．平抛运动的特点和规律．2．研究曲线运动的方法

难点：平抛运动的规律

教学方法：探究、讲授、讨论、练习

[教学过程]

一、抛体运动

阅读课本P38页第一段完成下列填空

抛体运动：以一定的初速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动。在抛体运动中有一类特殊的，被抛出时初速度沿水平方向，我们称为平抛运动。

如果我说平抛运动的性质是匀变速曲线运动。你能找到原因么

速度方向与合外力方向不共线

二、平抛运动规律的理论分析

认真观察演示实验，我们会发现平抛运动在水平方向和竖直方向都有位置变化，那么我们在研究平抛运动时应如何分解（分解原则）沿水平方向和竖直方向分解

在水平方向：做平抛运动的物体有何特点由牛顿运动定律我们可推知在这个方向上物体将做什么运动不受力，具有水平方向初速度；匀速直线运动

在竖直方向：做平抛运动的物体有何特点由牛顿运动定律我们可推知在这个方向上物体将做什么运动只受重力，初速度为零；自由落体运动

我们的分析思路：根据平抛运动的特点并结合牛顿运动定律分析得到结论。

平抛运动的规律：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。

实践是检验真理的唯一标准

三、平抛运动竖直方向的运动规律

[演示实验]

按下绷簧，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球因惯性自由下落．A、B两球同时开始运动．

思考：两个小球做的分别是什么运动并说明原因。

A球平抛运动；

B球自由落体

如果我们的理论分析是正确的，做实验时应出现什么现象

两球应同时落地

如果我们的理论分析是错误的，做实验时应出现什么现象

两球不会同时落地

为了验证我们的规律，我们观察的重点是什么两小球是否同时落地

注：观察技巧。那就是不要用眼睛看．而是用耳朵听．两个小球落地后会不止蹦一下，我们只听它们落地的第一声响．如果我们只听到一声响，说明两个小球同时落地，如果听到两个落地声，说明两个小球先后落地．（眼见为实，耳听为虚）

我们听到的声音是一个，由此可知我们的推论是正确的。

智者一虑

由这一次实验我们就能下这样的结论吗有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度，它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢那怎么办呢

多次改变小球下落的高度，重复这个实验

小结：经过实验反复验证，我们证实平抛运动的一个分运动是竖直方向的自由落体。

锋芒初试

想一想：动物管理员在森林里

寻找到了一只丢失的猴子，立即用麻醉枪水平地射

击，设子弹从枪

口水平射出的瞬间，精明的猴子便从静止开始自由下落．猴子跑掉了

吗为什么跑不掉；二者在竖直方向具有相同的运动规律。

四、平抛运动水平方向的运动规律

原理分析：经理论分析，平抛运动的另一个分运动是水平方向的匀速直线运动；匀速直线运动的特点是在相等的时间内通过的位移相等，所以我们只有验证平抛运动在水平方向通过相同的位移所用的时间相等即可。

图为平抛运动的轨迹图象，我们在水平方向由原点

（抛出点）开始截取连续相等的几段位移，判断在

相等的位移内所用时间是否相等，然后我们在轨迹

曲线上找到相对应的位置，并在竖直方向上标出对

应的点。如果我们的理论分析正确，在水平方向上

通过几段相等位移所用时间相等，则在竖直方向上

由静止开始连续的四段位移OE、EF、FG、GH比值应

为1:3:5:7。（原因是什么）

经以上分析，我们要验证规律应做哪些工作

1.得到平抛运动的轨迹图象。

2.据平抛运动轨迹图象判断OA、AB、BC、CD是否相等。

实验器材：平抛运动实验仪

目的：得到平抛运动轨迹图象并检验平抛运动在水平方向是否是匀速直线运动

实验步骤：(1)调节旋钮并观察重垂线使面板处于竖直平面内。

(2)将描迹坐标纸及复写纸（复写纸在上）固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下，并注意使坐标原点的位置在乎抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处．

(3)将定位板定在某一位置固定好．钢球紧靠定位板释放，

(4)下落的钢球打在水平槽内，同时在描迹坐标纸上留下一个印迹点．再将水平槽向下平移适当距离，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续向下平移水平槽，直至面板的边缘，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点．

(4)取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来，即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线．

注意：1．为了保证实验精度，必须保证铁板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面．2．安放记录纸时，要使坐标原点与抛体的抛出点重合，这样才能正确地确定抛体运动轨迹的起始点，从而确定轨迹上任意点的x、y坐标．

图象处理

在竖直方向由原点（抛出点）开始连续截取连续四

段位移OE、EF、FG、GH分别为h、3h、5h、7h在轨

迹曲线上找到相对应的位置，并在水平方向上标出

对应的点，并测量四段位移AB、BC、CD、DE的长度，

并判断它们是否相等。

结论：在误差允许的范围内，四段位移近似相等，

即在水平方向相等时间内的位移是相等。故而平抛

运动的另一个分运动是水平方向的匀速直线运动。

学海一得

研究曲线运动的方法：运动合成与分解

研究复杂运动的思维方法：观察现象→理论分析→设计实验→重复实验→得出结论→完善规律

平抛运动的定义和规律：匀变速曲线运动；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

雏凤清声：

例题：轰炸机以80m/s的速度，在距离海面45m高处飞行，尾追一艘以15m/s的速度逃逸的敌船，采用老式炸弹轰炸敌船，不计空气阻力，若你是驾驶员，请你判断应在何处投弹

达标检测

1．关于平抛运动，下面的几种说法正确的是

A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动

B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动

C．平抛运动可以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

D．平抛运动的落地时间与初速度大小无关，而落地时的水平位移与抛出点的高度有关2．做平抛运动的物体，关于竖直方向上的运动规律，下列说法正确的

A．通过演示平抛竖落仪实验可以说明，平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

B．通过演示平抛竖落仪实验可以说明，平抛运动的竖直分运动是匀速直线运动

C．平抛运动的竖直分运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动

D．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

3．平抛竖落仪，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球能松开，自由下落。A、B两球同时开始运动，多次改变小球距地面高度和打击力度，发现A、B两球