人教版必修二53实验研究平抛运动教案7.doc

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实验:研究平抛运动-精品教案

实验:研究平抛运动-精品教案

实验:研究平抛运动【学情分析】1.通过前面的学习,学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律;知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法;通过一个多学期的学习,学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力;已经能用数码相机来研究物体的运动。

2.学生可能遇到的困难:设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。

3.学生在学习中可能会采取的学习策略:分组讨论,向教师寻求帮助,实验探索,总结反思等。

【教学目标】一、知识与技能目标1.知道什么是平抛运动;2.知道平抛运动的受力特点;3.理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动;4.知道用描点的方法得到平抛运动轨迹;5.会用数码相机来研究物体的运动;6.知道利用平抛运动轨迹来分析平抛运动规律的方法。

二、过程与方法目标1.通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验,培养学生的实验设计能力;2.通过对平抛轨迹的分析,培养学生数据分析与处理能力;3.经历实验探究过程,发现规律,让学生认识到科学探究的意义;4.通过分组实验培养学生的交流、合作能力。

三、情感态度与价值观1.通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子,使学生认识到平抛运动的普遍性,同时认识到物理知识的社会价值;2.通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情;体验到探索自然规律的艰辛与喜悦;培养学生主动与他人合作的精神。

【教学重难点】一、教学重点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。

二、教学难点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。

【教学过程】1.结合生活、生产实际,引入新课(1)展示生活、生产中的抛体现象,展示抛体现象的普遍性。

(2)利用对比实验,结合物理学的研究方法,揭示平抛运动的特点[对比实验]一只手一起抛出的两个金属球运动情况基体本相同;一只手一起抛出一个金属球和一个松软的纸团,它们的运动情况差异很大。

高中物理人教版必修2实验:研究平抛运动教学设计

高中物理人教版必修2实验:研究平抛运动教学设计

研究平抛运动【教学目标】1.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。

2.通过实验,知道平抛运动可以看成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。

能描绘平抛运动的轨迹。

3.能应用平抛运动的规律解决实际问题。

注意平抛运动在生活、生产中的应用。

【知识与能力】知道什么是平抛运动,掌握平抛运动的规律。

【过程与方法】学会运动的合成与分解方法,了解运动的合成与分解方法在研究抛体运动中的作用。

经历抛体运动的探究过程,尝试运用科学探究的方法研究和解决抛体运动问题。

能运用运动的合成与分解方法解决日常生活中有关的抛体问题,培养理论联系实际、运用理论解决实际问题的能力。

尝试选择实验方法、器材进行物理实验以解决实际问题,实验中能考虑实验的变量及其控制方法。

通过合作实验,培养交流与合作能力。

【情感态度与价值观】领略抛体运动的对称与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲。

通过对抛体运动规律的探究,培养探究自然界奥秘的热情,并从中体验到探究过程中的艰辛与喜悦。

有将运动的合成与分解方法运用于日常生活的意识,勇于探究日常生活有关的抛体问题。

通过合作实验认识到合作的重要性,培养合作意识,在合作中能坚持原则又尊重他人,具有团队精神。

【情景导入】1.运动员水平击出的排球,水龙头喷出的水流……都是平抛运动,请运用力和运动的关系确定平抛运动是怎样的运动?(不计空气阻力)简答:由于物体受到的合外力(重力)方向(竖直向下)与其速度方向不在同一直线上,所以平抛运动是曲线运动,并且重力为恒力,加速度为g(大小、方向恒定),故平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。

2.水平匀速飞行的飞机扔炸弹,试分析炸弹做何种运动?简答:炸弹离开飞机后由于惯性,具有与飞机同样的水平初速度,且受重力,初速度与重力方向成90o角,所以做曲线运动。

图6―3―1【达标检测】1.如图6—3—9所示,在研究平抛运动时,小球A 沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S ,被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落,改变整个装置的高度H 做同样的实验,发现位于同一高度的A .B 两球总是同时落地,该实验现象说明了A 球在离开轨道后( )A .水平方向的分运动是匀速直线运动图6―3―8图6―3―9B .水平方向的分运动是匀加速直线运动C .竖直方向的分运动是自由落体运动D .竖直方向的分运动是匀速直线运动解析:位于同一高度的A .B 两球总是同时落地,说明了A 球在竖直方向上做自由落体运动。

高中物理必修二教案-5.3 实验:研究平抛运动1-人教版

高中物理必修二教案-5.3 实验:研究平抛运动1-人教版

实验:研究平抛运动【知识与技能】(1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线;(2)知道平抛运动形成的条件;(3)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g;(4)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→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一。

(2)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【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】(1)平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。

(2)平抛运动的规律。

【教学过程】(1)安装调平①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平。

②用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。

如图所示。

(2)建坐标系把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重锤线画出过坐标原点的竖直线作为y轴,画出水平向右的x轴。

(3)确定小球位置:①将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。

②让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。

③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。

(4)描点得轨迹取下坐标纸,将坐标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轨迹。

实验:研究平抛运动共案 说课稿 教案

实验:研究平抛运动共案 说课稿 教案

什么具体的可供操作的东西,无 定轨迹点时误差大, 生发散思
法研究平抛运动。要详尽研究平 可以加竖直线减小 维,创新精
抛运动的特点,必须先得到其运 误差

动轨迹。
第一部分
如果能保证初速度 交流中培
提问:我们如何得到平抛物体的 水平,用数码照相机 养学生语
运动轨迹?可以从上述两种留 拍照,效果可能很好 言表达能
进一步强 调物理思 想和方法 ──-化曲 线为直线
会用运动 合成与分 解的方法 分析抛体 运动
理解实验
5
目的,知道 实验的意 义,培养科 学素养
6
较小,考虑比较全面
总结:
第二部分
学生动手 实验:
1.好的实验设计应兼顾哪些问
体会物理
题?
着重理解铅垂线,水 方法与生
平仪,挡板的作用 归纳总结:安全(人身和仪器)、
成功率高、仪器简单,操作容易、 完整的轨迹,但轨迹
活的紧密 联系
误差小、效率高,可重复性强等 不清楚
在选出本 等;
次实验描 绘平抛运 动物体轨 迹的方法 的基础上
计更好的实验方案?此节课我 们用到了哪些物理方法和思 想?
得出实验结论:
培养学生 (1)实验得到的轨 动手动脑
迹是否是抛物线; 能力
课堂练习
(2)平抛物体的初
4
课堂小结
速度多大。
会处理实
验操作结
思考,计算,得出结 果,进一步

理解实验
原理 并且课后动手实验
思考,回答
知道判断 运动轨迹 是否是抛 物线的方 法
问题的探
究思想和
1.我们的研究对象是什么?如 细水柱法
实验设计
何控制其条件? 第三部分:

人教版必修二5.3《实验:研究平抛运动》WORD教案7

人教版必修二5.3《实验:研究平抛运动》WORD教案7

物理必修2人教新课标5.3探究平抛运动的规律教案教学手段教具准备平抛运动演示仪、平抛竖落仪教学活动[新课导入]师:前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法一一运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回顾一下.做曲线运动的物体其速度方向是怎样的?生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.师:在什么情况下物体会做曲线运动?生: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.师:运动的合成与分解包含哪几个方面的内容?生: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.师:在合成与分解的过程中遵循什么样的规律?生:必须遵循平行四边形定则.师: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?生: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.师:说了这么多,我们也仅仅是从理论上了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律,但我们还没有把这一理论应用到实际的曲线运动中来检验一番,所以这节课我们就来完成这一项任务,通过运动的合成与分解来研究一种生活中常见的运动一一平抛运动.[新课教学]一、抛体运动[演示实验]以任意角度向空中抛出一个粉笔头.师:请同学们观察粉笔头的运动轨迹•判断它的运动性质.生:粉笔头的运动轨迹是曲线,它做的是曲线运动.师:分析它的受力情况.生:受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用.师:实际上在这种情况下,空气阻力非常小,一般情况下我们不考虑•这里我们就认为粉笔头只受到重力的作用(如图6. 3—1 所示).现在请大家考虑一下,生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情况相似?生:足球比赛中被球员踢起来在空中飞行的足球;乒乓球比赛中被球拍打出去的乒乓球;被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球等师:可以看出,生活中有许多这种运动的例子•从这些例子中我们可以看出,所有这些物体都是以一定的初速度被抛出,忽略空气阻力,在只受重力的情况下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动.在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动.根据抛体运动初速度的方向我们还可以对抛体运动进行如下分类:学生活动Z 0苹XX%! rG6. 3*1初速度竖直向上,竖直上抛运动初速度竖直向下:竖直下抛运动初速度与水平面成正角:斜上抛运动初速度与水平面成负角;斜下抛运动我们这节课的任务就是探究平抛运动的规律.二、平抛运动竖直方向的运动规律[演示实验]用平抛运动演示仪演示平抛运动师:请大家注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线•由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的,但这个分速度到底是如何变化的我们还是不清楚. 现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况.生:在竖直方向上只受到重力的作用.师:想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?生:做自由落体运动的物体只受重力的作用.师:既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相冋,根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?生:平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动.师:既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验[演示实验]如图6. 3—2所示,用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时月球被松开,自由下落. A、B两球同时开始运动.师:先来分析两个小球做的分别是什么运动.生:A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,所以做的是平抛运动.B球被松开后没有任何初速度•且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动.师:现在观察两球的运动情况,看两球是否冋时落地.这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧•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,说明两个小球先后洛地.在做实验之前我们先来听一下一个小球洛地的声音.(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动,让学生仔细听其落地的声音.以便判断实验中的落地声)师:同学们听到几个落地声啊?生:一个.师:A、B两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊?生:这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的. B 球做的是自由落体运动.师: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?或者说因为我们打击力度的原因,使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?生:有.师:那我们应该如何来解决呢?、卩B X 车、1 \1 11 11 1i 11 1A X / J J J//J J J jVIl?g 6. 3 - 2生:多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验.师:现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验,来听落地的声音. 生:两个小球仍然同时落地.师:这说明了什么问题 ?生:平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动. 结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动. 三、平抛运动水平方向的运动规律师:研究完竖直方向上的运动,我们再来看水平方向上的分运动•先来分析做平 抛运动的物体在水平方向上的受力情况.生:做平抛运动的物体只受重力作用,重力的方向是竖直向下的,所以物体在水 平方向上不受力.师:根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影 响.再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?生:根据牛顿第一定律我们知道,如果一个物体处于不受力或受力平衡状态,它 将静止或做匀速直线运动.在乎抛运动中,物体水平方向上不受力,并且水平方向上 有一个初速度,所以物体在水平方向上应该是匀速直线运动.师:那我们应该怎样来验证这个猜想呢 ?大家可以从匀速直线运动的特点出发来考虑这个问题。

3.实验:研究平抛运动-人教版必修2教案

3.实验:研究平抛运动-人教版必修2教案

实验:研究平抛运动-人教版必修2教案实验目的本实验旨在让学生通过实验观察平抛运动的规律,并了解相关理论知识。

实验器材和材料•大理石球1个•直尺1把•纸张•停表1个实验原理平抛运动是指物体在一个平面内做匀速直线运动,并在竖直方向上做匀加速运动的运动状态。

其运动方程为:x=v0t$$ y = v_{0y}t - \\frac{1}{2}gt^2 $$其中x是水平方向位移,y是竖直方向位移,v0是初速度,v0y是初速度的竖直分量,t是运动时间,g是重力加速度。

实验步骤第一步:测定小球的初速度利用直尺将小球从台阶顶端放至地面,利用停表测定小球从放置到触地的时间t,计算小球的初速度:$$ v_0 = \\frac{h}{t} $$其中ℎ为小球所在台阶的高度。

第二步:观察小球的水平运动和竖直运动用手抛出大理石球,同时使用停表计时,观察小球的运动轨迹,记录小球从抛出到触地的时间t。

利用测得的小球初始速度和运动时间,计算小球的水平位移和竖直位移。

将数据记录在纸张上。

第三步:绘制小球的运动轨迹根据测得的实验数据,绘制出小球的运动轨迹。

绘制方法如下: - 计算小球运动的最大高度:$h = \\frac{v_{0y}^2}{2g}$ - 确定每个时间点小球的位置:x=v0t,$y = v_{0y}t - \\frac{1}{2}gt^2$ - 在纸上画出小球的轨迹:首先画出小球的投掷位置和最高处,然后再根据时间点画出中间轨迹,将各点连成曲线。

实验结果分析根据实验得到的数据和运动规律,可以得出以下结论: - 小球的水平运动是匀速直线运动; - 小球的竖直运动是匀加速直线运动,运动规律符合前面所述的运动方程; - 小球在抛出后会逐渐自由落体,并在达到最高点后逐渐下落,运动轨迹为平抛曲线。

实验总结通过本实验的操作,我们更加深刻地了解了平抛运动的规律。

同时,我们也学习到了实验操作过程的重要性,需要注意物理量的测量及数据的记录,以便进行进一步的分析和研究。

新人教版高一年级物理必修二5.3《实验:研究平抛运动》优质教案

新人教版高一年级物理必修二5.3《实验:研究平抛运动》优质教案

实验:研究平抛运动【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.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线.3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度【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。

【教学过程】展示学习目标及实验探究点(认真阅读教材并结合实验室实际情况选择合适的实验器材和研究方法)探究点1、如何获得平抛运动的轨迹?探究点2、如何确定轨迹是否为抛物线?探究点3、如何根据已有的轨迹求出平抛的初速度(一)如何获得平抛运动的轨迹?1、师生交互认识实验器材: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。

高中物理人教版必修2教案:第五章第3节 实验研究平抛运动

高中物理人教版必修2教案:第五章第3节 实验研究平抛运动

3.实验:研究平抛运动三维目标知识与技能1.知道平抛运动的条件及相应控制方法;2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法;3.知道判断运动轨迹是否为抛物线的方法;4.知道测量初速度时需要测量的物理量;5.会推导初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度。

过程与方法1.观察现象→初步分析→猜测实验研究→得出规律→重复实验→鉴别结论→追求统一;2.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;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。

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由静止开始释放的控制;在测量小球位置时对实验误差的控制等。

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,同时还能进行理论联系实际的教育。

教学重点平抛运动实验的设计、装置、操作及数据处理。

教学难点1.平抛运动的条件及相应控制方法;2.用实验获得平抛运动轨迹的方法。

教学方法探究、实验。

教具准备平抛运动演示仪、多媒体课件。

教学过程[新课导入]上节课我们学习了平抛运动的理论知识,本节课我们通过实验来进一步探究平抛运动的特点,分析平抛运动的轨迹,计算平抛运动的初速度等。

[新课教学]在这个实验中,我们首先设法描绘某物体做平抛运动的轨迹,然后通过这个轨迹研究平抛运动的特点。

现在假定已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动的轨迹,我们看一看可以进行哪些研究。

一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线在x 轴上作出等距离的几个点A 1、A 2、A 3……把线段OA 1的长度记为l ,那么OA 2=2l 、OA 3=3l ……由A 1、A 2、A 3……向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M 1、M 2、M 3……如果轨迹的确是一条抛物线,M 1、M 2、M 3……各点的y 坐标与x 坐标间的关系应该具有y =ax2的形式(a 是一个待定的常量)。

人教版必修二《实验研究平抛运动》WORD教案7

人教版必修二《实验研究平抛运动》WORD教案7

人教版必修二《实验研究平抛运动》WORD教案7教学手段教具预备平抛运动演示仪、平抛竖落仪教 学 活 动[新课导入] 师:前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动差不多方法——运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回忆一下. 做曲线运动的物体其速度方向是如何样的?生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向. 师:在什么情形下物体会做曲线运动?生: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.师:运动的合成与分解包含哪几个方面的内容?生: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. 师:在合成与分解的过程中遵循什么样的规律? 生:必须遵循平行四边形定则.师: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?生:合运动和分运动所经历的时刻一定是相同的,这是等时性原理;各个分运动之间是相互独立、互不阻碍的,这是独立性原理.师:说了这么多,我们也仅仅是从理论上了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律,但我们还没有把这一理论应用到实际的曲线运动中来检验一番,因此这节课我们就来完成这一项任务,通过运动的合成与分解来研究一种生活中常见的运动——平抛运动. [新课教学]一、抛体运动 [演示实验]以任意角度向空中抛出一个粉笔头.师:请同学们观看粉笔头的运动轨迹.判定它的运动性质. 生:粉笔头的运动轨迹是曲线,它做的是曲线运动. 师:分析它的受力情形.生:受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用.师:实际上在这种情形下,空气阻力专门小,一样情形下我们不考虑.那个地点我们就认为粉笔头只受到重力的作用(如图6.3—l 所示).现在请大伙儿考虑一下,生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情形相似?生:足球竞赛中被球员踢起来在空中飞行的足球;乒乓球竞赛中被球拍打出去的乒乓球;被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球等师:能够看出,生活中有许多这种运动的例子.从这些例子中我们能够看出,所有这些物体差不多上以一定的初速度被抛出,忽略空气阻力,在只受重力的情形下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动. 在抛体运动中有一种专门情形,即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向,我们把如此的抛体运动称为平抛运动.依照抛体运动初速度的方向我们还能够对抛体运动进行如下分类:学 生 活 动初速度竖直向上,竖直上抛运动初速度竖直向下:竖直下抛运动初速度与水平面成正角:斜上抛运动初速度与水平面成负角;斜下抛运动我们这节课的任务确实是探究平抛运动的规律.二、平抛运动竖直方向的运动规律[演示实验]用平抛运动演示仪演示平抛运动师:请大伙儿注意观看平抛运动的轨迹,发觉它是一条曲线.由此我们能够得出如此一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的,但那个分速度到底是如何变化的我们依旧不清晰.现在请大伙儿来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情形.生:在竖直方向上只受到重力的作用.师:想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?生:做自由落体运动的物体只受重力的作用.师:既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相同,依照我们上节课学的分运动的独立性原理明白,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?生:平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动.师:既然我们有了如此的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面那个实验[演示实验]如图6.3—2所示,用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时月球被松开,自由下落.A、B两球同时开始运动.师:先来分析两个小球做的分别是什么运动.生:A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,因此做的是平抛运动.B球被松开后没有任何初速度.且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动.师:现在观看两球的运动情形,看两球是否同时落地.那个地点教给大伙儿一个判定两球是否同时落地的小技巧.那确实是不要用眼睛看.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.假如我们只听到一声响,说明两个小球同时落地,假如听到两个落地声,说明两个小球先后落地.在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音.(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动,让学生认真听其落地的声音.以便判定实验中的落地声)师:同学们听到几个落地声啊?生:一个.师:A、B两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊?生:这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的.B 球做的是自由落体运动.师:由这一次实验我们就能下如此的结论吗?有没有可能我们设置的那个高度是一个专门的高度,它正好满足自由落体下落的时刻和平抛运动时刻相等呢?或者说因为我们打击力度的缘故,使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?生:有.师:那我们应该如何来解决呢?生:多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复那个实验.师:现在我们来改变高度和打击力度重新来做那个实验,来听落地的声音.生:两个小球仍旧同时落地.师:这说明了什么问题?生:平抛运动在竖直方向上的分运动确实是自由落体运动.结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动.三、平抛运动水平方向的运动规律师:研究完竖直方向上的运动,我们再来看水平方向上的分运动.先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情形.生:做平抛运动的物体只受重力作用,重力的方向是竖直向下的,因此物体在水平方向上不受力.师:依照运动的独立性我们明白水平方向上的运动可不能受到竖直方向的运动阻碍.再依照牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?生:依照牛顿第一定律我们明白,假如一个物体处于不受力或受力平稳状态,它将静止或做匀速直线运动.在乎抛运动中,物体水平方向上不受力,同时水平方向上有一个初速度,因此物体在水平方向上应该是匀速直线运动.师:那我们应该如何样来验证那个猜想呢?大伙儿能够从匀速直线运动的特点动身来考虑那个问题。

高中物理人教版必修二5.3 教学设计 《实验:研究平抛运动》

高中物理人教版必修二5.3 教学设计 《实验:研究平抛运动》

《实验 研究平抛运动》教材中提供了三个参考方案来研究平抛运动,以期获得平抛运动的轨迹。

第一个参考案例利用了实践中比较成熟的描绘小球做平抛运动的轨迹的实验装置。

本节课的设计要求也是通过学生自主完成该实验,以达到培养学生实际动手能力和合作探究的能力,其它几个参考案例只在课堂上通过教师演示和视频展示让学生对其有一些简单的了解。

1、知道平抛运动的条件及性质2、知道用实验获得平抛运动轨迹的方法3、知道判断轨迹是否为抛物线的方法4、知道测量初速度时需要测量的物理量 重点:通过实验获得平抛运动的轨迹,并能研究平抛运动的轨迹是否为抛物线及测量平抛运动的初速度。

难点:引导学生获得平抛运动轨迹的过程学生用平抛运动实验仪15组一、复习旧知,引入学习重点引导学生回答出平抛运动的条件、性质、运动分解,点明本节课的主要学习内容为学生自主探究获得平抛运动的轨迹。

二、推进课堂教学,抓住学生注意力1、说一说:实验中应注意的问题①保证斜槽末端切线水平问:如何判断斜槽末端是否水平?师生讨论,得出结论:把小球置于斜槽末端水平部分的不同地方,看其能否都静止。

教师引导学生掌握调节水平的方法。

②保证仪器面板竖直(用重锤线)③板面与小球的运动轨迹所在平面平行,但不应贴近④每一次实验,小球应于斜槽上同一位置静止释放提出问题:如何在白纸上建坐标系?教师释疑:用铅笔在与球心等高处点上一点,用重锤线确定y 轴,过与球心等高点做水平线定为x 轴,x 、y 轴的交点即为坐标原点(球心在坐标纸上的投影)。

2、说一说:实验中的主要步骤教师引导学生确定该实验的主要步骤:①调整仪器②确定坐标系③描点④描绘轨迹请某位学生示范一次实验的过程。

然后开始实验,教师对每一组进行巡视,要求学生实验时保持安静,组内同学团结协作,按照实验的规范性完成实验。

教师对相对较差的组进行引导和指导。

3、议一议:我们能对平抛运动的轨迹做哪些研究?①判断轨迹是否为抛物线?设计表格验证,引导学生从匀速和自由落体运动的规律入手研究。

人教版必修2 5.3 实验:研究平抛运动 第1课时 教案

人教版必修2 5.3 实验:研究平抛运动   第1课时 教案

5.3探究平抛运动教学目标(一)知识与技能(1)知道用实验获得平抛运动轨迹的方法并深化对平抛运动的认识(2)通过实验的操作,培养学生的观察能力、实验操作能力和反思能力(二)过程与方法1.通过演示实验、并结合实验视频和课件完成同学们从感性到理性的认识,增强他们的观察能力分析能力和运用数学解决物理问题的能力。

2、通过经历整个探究过程使学生掌握一种对运动进行定量研究的方法:逐帧分析法(三)情感、态度、价值观1.通过平抛运动规律的研究,在用实验得出结论的过程中,能认真思考,积极参与,勇于探索,逐步树立严谨科学的求知态度;2、通过整节课的探究过程,让学生体验利用身边的多媒体设备及电子产品探究物理问题的趣味性教学重点和难点(一)重点:1.体验平抛运动规律的探究过程。

2.掌握平抛运动的规律和如何利用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。

(二)难点:1.平抛运动的研究方法——逐帧分析法。

教学过程(一)创设情境,引入新课通过观察男排的视频文件和生活中的图片来复习曲线运动的定义和做曲线运动的条件,目的是从生活来走近物理,增强对概念的理解和学习物理的兴趣。

然后设计一个请你来当飞行员游戏来引入新课。

学生游戏:出示“请你来当飞行员”的FLASH课件,找3-4名同学到前方来进行飞机投弹游戏,把投弹按钮一按,一颗炸弹投放下来,落到海面并发出轰隆的爆炸声,看他们能否击中敌舰,但由于同学们还没掌握平抛的规律,命中率比较低,可能要多次才能炸到目标。

教师引导:可见即使我们玩游戏也要用知识来武装头脑,如何能准确地击中敌船,必须了解炸弹的运动情况,掌握炸弹的运动规律,通过这节课的学习就可以提高我们投弹的命中率,由此来引入新课。

新课引入之后动画展示生活中的平抛运动,在动画中运动员击打网球,网球做抛体运动,但是教师在此要强调:视频中网球的运动只能近似的看成平抛运动,为什么说是近似看成呢?在此设置悬念。

然后动画展示平抛运动,在动画展示平抛运动过程中教师要强调:平抛是理想化模型,它并不考虑空气阻力,就是这个原因前面视频中网球的运动只能近似的看成平抛运动,而不是课本定义中的平抛运动,由此引出平抛运动的定义。

人教版高中物理必修二教案:5.3 实验:研究平抛运动

人教版高中物理必修二教案:5.3 实验:研究平抛运动

5.3 实验:研究平抛运动教学目标一、知识与技能1.知道平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

2.会设计实验并描绘出平抛运动的轨迹。

3.能够通过对平抛运动轨迹的分析判断轨迹是否为抛物线。

4.能够通过对平抛运动轨迹的研究计算平抛运动物体的初速度。

二、过程与方法1. 通过对实验过程的探究,掌握研究平抛运动规律的方法。

2. 通过自行设计实验验证平抛运动的规律,体验实验探究的过程。

三、情感、态度与价值观通过实验探究平抛运动的规律,激发学习兴趣,增强求知欲望。

教学重点1.如何设计实验。

2.如何处理实验数据。

3.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解。

教学难点实验设计及数据处理中的困难。

教学过程教师:在上节课的学习中我们通过理论研究了解到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。

同学们是否可以设计一个实验,根据你所设计的实验,把平抛运动物体的轨迹描绘出来。

学生:看教材并分析思考。

教师有针对性的介绍以下几种实验方案,并让学生动手做实验。

一、平抛运动物体轨迹的描绘方法1:用水流研究平抛物体的运动如图,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,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。

水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹。

设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。

插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹速度不变,使其不随瓶内水面的下降而减小。

这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响。

因此,在水面降到A处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱。

方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹数码相机大多具有摄像功能,每秒拍摄约15帧照片。

可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。

如果用数学课上画函数图像的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。

人教版必修二5.3《实验:研究平抛运动》WORD教案1

人教版必修二5.3《实验:研究平抛运动》WORD教案1

第五章曲线运动5.3 抛体运动的规律★教学目标(一)知识与技能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)过程与方法4.通过对平抛运动规律进行探究的过程,体会运动的合成与分解在研究复杂曲线运动中的重要地位。

5.体会分运动与合运动是一种等效替换,体会等效思想在物理研究中的重要作用。

(三)情感态度与价值观6.培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气,主动探究实现知识的迁移。

7.通过用运动分解合成将复杂运动化繁为简的物理研究过程,感受物理学的奇妙。

★教学重点1.平抛运动、抛体运动的特点和规律2.分析归纳抛体运动的规律——运动的合成与分解的方法。

3.抛体运动规律的应用。

★教学难点1.数学知识分析归纳抛体运动的规律,如运动轨迹方程,位移速度等。

2.抛体运动的规律★教学过程一、引入师:刚刚我们学习了运动的合成与分解。

在今后的学习中我们要学会用分解合成的方法来处理实际生活中的一些复杂的运动。

师:本节课我们一起来研究一种常见的运动:抛体运动。

那什么是抛体运动?大家在日常生活中肯定经常见到下面的这些运动。

将物体以任意角度抛出,比如垒球,铁饼,标枪等。

师:要研究这们的运动,就必须对物体进行受力分析,这些被抛出的物体在空中运动时受到几个力的作用?生:重力、空气阻力。

师:回答得很好!空气阻力一般情况下与速度有关,那这样的运动是匀变速运动吗?生:不是,重力是恒定不变的,但阻力却随着速度在变化,所以肯定不是匀变速。

师:既然不是匀变速,这就给我们的研究带来了困难。

加速度变化的运动是很复杂的运动。

现在研究的难点就在于阻力的影响,如果没有阻力,那物体在空中只受重力,就是一个匀变速运动。

5.3 实验: 探究平抛运动的特点 教案-高一物理人教版(2019)必修第二册

5.3 实验: 探究平抛运动的特点  教案-高一物理人教版(2019)必修第二册

第五章抛体运动第三节实验:探究平抛运动的特点【教材分析】抛体运动是运动的合成与分解方法的实例运用,是物理教学从直线运动转向曲线运动的转折点;学生生活中有丰富的抛体运动的经验,该内容是引导学生从生活走向物理的良好素材。

【教学目标与核心素养】1.通过具体生活情景中开展探究活动,知道平抛运动的特点及运动轨迹。

2.引导学生经历探究过程,知道平抛形成的条件。

3.通过探究、理解平抛运动的规律,会用平抛运动规律解决实际问题。

【课型】新授课【课时安排】1课时【教学重、难点】教学重点1.平抛运动的规律2.化曲为直、化繁为简、先分解后合成等物理方法的渗透。

教学难点平抛运动的规律及探究。

【课前准备】多媒体设备,教材,教参,导学案【教学过程】导入新课生活中有一类特别的曲线运动,就像马路上的洒水车洒出的水,从洒水口水平喷出的水流,经过一段时间后落在马路上。

我们管这种运动叫作“平抛运动”。

上节课我们学习了如何研究曲线运动规律,同学们可以用研究曲线运动的方式来研究一下平抛运动。

新课教学【教师】同学之间讨论一下平抛运动的定义、特点和性质。

抛体运动和平抛运动1.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力作用的运动.2.平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动.3.平抛运动的特点:(1)初速度沿水平方向;(2)只受重力作用.【方法技巧总结】(一)、抛体运动和平抛运动1.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力作用的运动.2.平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动.3.平抛运动的特点:(1)初速度沿水平方向;(2)只受重力作用.(二)、实验:探究平抛运动的特点1.实验思路(1)基本思路:根据运动的分解,把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动,分别研究物体在这两个方向的运动特点.(2)平抛运动的分解: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.2.进行实验方案一:频闪照相(或录制视频)的方法(1)通过频闪照相(或录制视频),获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示);(2)以抛出点为原点,建立直角坐标系;(3)通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置;(4)测量出经过T、2T、3T、…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移,并填入表格;(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点.抛出时间T2T3T4T5T水平位移竖直位移结论水平分运动特点竖直分运动特点方案二:分别研究水平和竖直方向分运动规律步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点(1)如图所示,用小锤击打弹性金属片后,A球做平抛运动;同时B球被释放,做自由落体运动.观察两球的运动轨迹,听它们落地的声音.(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,即改变A球的初速度,发现两球仍同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动.步骤2:探究平抛运动水平分运动的特点(1)装置和实验①如图所示,安装实验装置,使斜槽M末端切线水平,使固定的背板竖直,并将一张白纸和复写纸固定在背板上,N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板.②让钢球从斜槽上某一高度滚下,从末端飞出后做平抛运动,使钢球的轨迹与背板平行.钢球落到倾斜的挡板N上,挤压复写纸,在白纸上留下印迹.③上下调节挡板N,进行多次实验,每次使钢球从斜槽上同一(选填“同一”或“不同”)位置由静止滚下,在白纸上记录钢球所经过的多个位置.④以斜槽水平末端端口处钢球球心在白纸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.⑤取下坐标纸,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.⑥根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点,在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点,即各点之间的时间间隔相等,测量这些点之间的水平位移,确定水平方向分运动的特点.⑦结论:平抛运动在相等时间内水平方向位移相等,平抛运动水平方向为匀速直线运动.(2)注意事项①实验中必须调整斜槽末端的切线水平,使小球做平抛运动(调节方法: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背板必须处于竖直面内,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,这样可以使小球每次的轨迹相同.④坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时小球球心在背板上的投影点.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.【典型例题】例 1 (1)如图是实验室内研究平抛运动的装置.以下实验过程的一些做法,其中合理的有________.A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一位置由静止释放D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接(2)该实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次记下小球的位置,同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示,从图中明显看出甲的实验错误是_______________,乙的实验错误是____________________.答案(1)AC(2)斜槽末端不水平每次由静止释放小球的位置不同解析(1)斜槽末端水平,才能保证小球离开斜槽末端时速度方向为水平方向,故A正确;为保证小球多次运动是同一条轨迹,每次小球都应在同一位置由静止释放,B错误,C正确;小球的运动轨迹是平滑曲线,故连线时不能用折线,故D错误.(2)用平滑曲线描绘出小球的运动轨迹,题图甲中小球的初速度明显不沿水平方向,故可推知斜槽末端不水平.题图乙中描绘的点零乱,难以形成一条平滑曲线,可推知初速度不是每次都相同,即每次由静止释放小球的位置不同.例2. (2021·浙江杭州市北斗联盟期中)两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置,击打金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明________________.(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的弧形光滑轨道M、N,N的末端与光滑的水平板相切,两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出.实验可观察到的现象应是________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明________________.答案 (1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(2)P 球落地时刚好和Q 球相遇 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动解析 (1)在击打金属片时,金属片把A 球沿水平方向弹出,A 球做平抛运动,同时B 球被松开,做自由落体运动,两球同时落地,说明A 球与B 球在竖直方向的运动规律相同,即说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动.(2)两小铁球P 、Q 能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出,小球P 做平抛运动,小球Q 沿水平方向做匀速直线运动,可以看到P 球落地时刚好和Q 球相遇;当改变弧形轨道M 的高度时,两小球仍能相遇,说明平抛运动在水平方向的运动规律与匀速直线运动规律相同,即说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动.【课上训练】1.用频闪照相法探究平抛运动的特点,如图所示,记录了物体在不同时刻的位置,已知频闪周期一定,如果把平抛运动分解为水平运动和竖直运动,观察图片可知:(1)物体在水平方向上做________运动,在竖直方向上做________运动,并说明理由:____________.(2)图中a 点________(选填“是”或“不是”)抛出点,请说明理由:_________________. 答案 (1)匀速直线 匀加速直线 理由见解析 (2)不是 理由见解析解析 (1)记录物体位置的a 、b 、c 、d 相邻两点间的水平距离均相等,为两个小格,即水平方向上在相同时间内发生的位移相等,故物体在水平方向上做匀速直线运动;相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3格,所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”,故竖直方向上做匀加速直线运动.(2)假设a 点为抛出点,则竖直方向初速度为零,物体在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,a 、b 、c 、d 相邻两点间的竖直位移之比应为1∶3∶5,而题图中位移比为1∶2∶3,所以a 点不是抛出点.【课后作业】1. .三个同学根据不同的实验装置,进行了“探究平抛运动的规律”的实验.(1)甲同学采用如图1所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A 球沿水平方向弹出,同时B 球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A 球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________.(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球做平抛运动的照片.小球在平抛运动中的几个位置如图2中的所示,图中每个小方格的边长.则小球经过b 点时的速a b c d 、、、 2.5cm L度大小_________m/s.(,结果保留三位有效数字)(3)丙同学采用如图3所示的装置.关于该实验方法,下列选项中与误差无关的是_______.A.槽与小球间有摩擦B.槽未端切线不水平C.小球每次自由滚下时,木板的高度不同D.小球每次自由滚下的位置不同答案:(1)平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动(2)1.25(3)A解析:(1)在同一高度,同一时刻开始做平抛运动的小球与自由落体运动的小球总是同时落地,平抛运动在竖直方向上是自由落体运动.(2)取三点分析,水平方向间隔均为,所以小球从a 点到b 点、从b 点到c 点的时间相同,设均为T ,在竖直方向上由,解得.根据水平方向匀速运动有,解得.分析知小球经过b 点时竖直方向上的速度,所以小球经过b 点时的速度大小.(3)槽与小球间有摩擦,对本实验没有直接影响,只要小球每次从同一位置静止释放,小球做平拋运动的初速度都相同,故选A.b v =210m/s g =a b c 、、2L 2y gT ∆=0.05s T =02L v T =0 1.0m/s v =30.75m/s 2y L v T ==1.25m/s b v =。

高中物理新课标人教版必修2优秀教案: 实验:研究平抛运动

高中物理新课标人教版必修2优秀教案: 实验:研究平抛运动

4 实验:研究平抛运动整体设计旧教材先是探究平抛运动的规律,再安排抛体运动规律.本教材做了调整:先学习抛体运动规律,再研究平抛运动.这样更具合理性:从牛顿运动定律的观点以及运动的合成与分解思想出发,从一维情景转向二维情景,使认识上不断发展,层层深入,知识容易发生迁移.再安排实验,学生心中有实验目的,有的放矢,能够合理地自己设计实验过程.本课程的实验设计要解决两个问题:一是研究平抛运动在竖直方向的运动规律;二是研究平抛运动在水平方向的运动规律,为此要设法画出平抛曲线.教学重点平抛运动规律的探究过程.教学难点准确得到平抛运动的轨迹.课时安排1课时三维目标知识与技能1.验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.2.通过实验探究得到平抛运动轨迹.过程与方法体会平抛运动规律的探究过程,体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用.情感态度与价值观1.通过实验探究平抛运动的规律,让学生积极参与课堂活动,设疑、解疑、探求规律,使学生始终处于积极探求知识的过程中,达到最佳的学习心理状态.2.充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材,激发学习兴趣,增强求知的欲望.课前准备平抛竖落仪、平抛实验仪、自制水柱平抛装置、自制电磁控制打击装置、数码相机、坐标格、多媒体课件.教学过程导入新课情景导入教师介绍自制电磁控制打击装置:将子弹装入能发射的固定在板前的玩具手枪,固定板后电磁铁与电源相连,控制电路通断的两根金属丝搭在枪口处,带有衔铁的玩具被吸在电磁铁上,枪口与玩具在同一水平面,发射的子弹断开搭在一起的两根金属丝,吸在电磁铁上的玩具同时下落,子弹总是击中玩具,这说明什么问题?复习导入复习旧知1.平抛运动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.2.平抛运动的规律(1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+===⎪⎩⎪⎨⎧==22020)2(21y x y x v v v gt v v v at y t v x我们今天用实验的方法研究平抛运动.推进新课一、竖直方向的运动规律实验演示教材实验,探究竖直方向上的运动规律.1.①介绍实验装置如下图所示②介绍实验过程.因弹簧片C 受到小锤的打击,C 向前推动小钢球具有水平初速度,使A 做平抛运动,同时(强调)松开小钢球B ,使B 从孔中自由落下,做自由落体运动.问题:由上一节学习我们知道,平抛运动的运动时间取决于竖直高度,A 、B 两球应该同时落地,怎么观察出两球同时落地?实验时,用耳朵听来判断两球落地时刻的先后,比用眼睛看要灵敏得多.合作探究要求教室保持安静,让学生多次改变小球距地面的高度和打击的力度,重复这个实验,学生听小球落地的声音.学生观察实验现象,思考以下几方面:1.无论A 球的水平速度大小如何,它总是与B 球同时落地.2.A 球的水平初速度越大,走过的水平距离也越大.3.A 球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.这一实验说明水平分运动并不影响竖直分运动,即水平分运动和竖直分运动各自独立地按自己的规律进行,互不干扰.这一现象还说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.结论:平抛运动在竖直方向是自由落体运动.课堂训练1.为什么平抛物体做曲线运动?解答:因为水平抛出的物体所受的重力跟物体的速度方向不在一条直线上,重力不仅改变物体速度的大小,同时使物体速度的方向不断变化,所以,平抛物体的运动是曲线运动.2.实验中,无论A 球的水平初速度大小如何,它总是与B 球同时落地,这一现象说明了什么? 解答:这一实验说明水平分运动并不影响竖直分运动,即水平分运动和竖直分运动各自独立地按自己的规律进行,互不干扰.二、水平方向的运动规律问题:要研究平抛运动水平方向是不是匀速直线运动,需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移,看看这些位移是否相等.需要通过实验得到平抛运动的轨迹,怎样得到平抛运动轨迹?实验探究1.描绘平抛运动轨迹参考案例:(1)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,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱显示了平抛运动的轨迹.设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了.插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度,使其不随瓶内水面的下降而减小.这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响.因此,在水面降到A处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱.描绘水柱平抛运动轨迹用坐标纸做背景,坐标纸边长为30—35 cm,坐标格每边长取2—3 cm,坐标格可以直接画在透明胶片上.在坐标格上描绘水柱的运动轨迹的方法:坐标格在描绘平抛曲线的背面,用碳素笔在胶片上点出6个以上的点,目光要与喷出的水柱在同一水平面上.描点的速度要快些,以免水面下降过多,使水柱轨迹发生变化.由于空气阻力的作用,水柱的轨迹会逐渐偏离平抛曲线,分析处理轨迹时,要取离喷口较近的一段曲线.竖直位移在6—7 cm以内的三个相等时间间隔内,水平位移大致能保持相等.(2)利用实验室的斜面小槽等器材.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的.在竖直的白纸上,要首先确定小球做平抛运动的起点位置,同时在起点位置确定水平、竖直方向的坐标轴,然后再设法用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.可以把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球能够碰到笔尖就说明位置找对了.确定小球位置,还可以用较厚的纸片开一个宽度比小球直径略大一些的长方形孔,沿长方形一个短边翻折成直角.实验过程中,设法让小球从方孔中穿过,从而记下小球通过的位置. (3)记录小球运动轨迹的白纸也可以用坐标纸,纸的大小视所用的木板或平抛实验器的面积大小而定,每个方格的边长取2—3 cm.实验前印好坐标纸,实验时坐标轴分别为水平方向和竖直方向,坐标原点与小球抛出点重合.小球抛出后在坐标纸前运动,选好纵坐标,目光平视观察小球在纵坐标的什么位置经过,然后用铅笔在该位置画一个小圆圈记录这个位置.依次观察记录若干个小球经过纵坐标轴的位置.这种方法描点时比较方便准确.上面的方法是用眼观察记录小球的位置,需要多次操作,并且每次都要使小球从斜面小槽同一高度落下.还可以用数码相机或数码摄像机,利用它们得到小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片,从照片中读出小球在坐标纸上对应的位置,再在坐标纸上记录画出轨迹.问题:要研究平抛运动的物体在水平方向是否为匀速直线运动,需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移,看看这些位移是否相等.怎样利用得到的轨迹确定相等的时间间隔,找到平抛运动物体对应的位置?2.水平方向的运动规律平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,而自由落体运动下落的高度h 是与运动时间t 的二次方成正比的,即h=21gt 2,因此在竖直坐标轴y 上,从原点开始向下任取一个坐标为h 的点,再找到坐标为4h,9h,16h,……的点.在物体运动过程中,纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的.过这些点作水平线与轨迹相交,交点就是每经相等时间物体所到达的位置.如果使用数码相机的连续摄像功能,记录的连续的点,经历的时间间隔是相等的,在坐标纸上直接确定各点的水平位移就可以了.用数码摄像机拍得影像后,传入计算机,采集后用“超级解霸V8”连续截图就可以得到等时间间隔(s 241,软件设定)的图片了,对应图片上小球的位置,在相同的坐标纸上描点连线,也可以直接确定各点的水平位移.课堂训练沿水平方向匀速直线飞行的飞机上,每隔相等时间放下一颗炸弹,这些炸弹在空中的排列是怎样的?落地后弹坑是怎样的?答案:空中排列成一条竖直直线,落地后的弹坑是等间距的.课堂小结本节课主要内容包括:1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动;2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动;3.设计实验获得平抛运动的轨迹.布置作业教材“问题与练习”第1、2题.板书设计4.实验:研究平抛运动1.研究平抛运动在竖直方向是自由落体运动2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动3.设计实验获得平抛运动的轨迹活动与探究课题:如图所示的是平抛运动和自由落体运动的闪光照片,你能得出什么结论?结论:从闪光照片中可以测出,平抛运动的小球,在相等时间内的水平位移总相等,所以,它的水平分运动为匀速直线运动;平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一水平线上,说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的,即平抛运动的竖直分运动跟自由落体运动遵循相同的规律,所以,平抛运动的竖直分运动为自由落体运动.习题详解1.解答:还需要的器材是刻度尺.实验步骤:(1)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值y;(2)让小球从斜面上某一位置A无初速释放;(3)测量小球在木板上的落点P1与重垂线之间的距离x1;(4)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值4y;(5)让小球从斜面上同一位置A无初速释放;(6)测量小球在木板上的落点P2与重垂线之间的距离x2;(7)比较x1、x2,若2x1=x2,则说明小球在水平方向做匀速直线运动.2.解答:改变墙与重垂线之间的距离x,测量落点与抛出点之间的竖直距离y,若2x1=x2,有4y1=y2,则说明小球在水平方向做匀速直线运动.设计点评本节课的设计以学生主动参与、探究创新为主线的教学模式.就是在课堂教学中,以教师为主导,以学生为主体,把主动权交给学生,使学生主动参与到课堂中来,并鼓励学生从各个不同的角度发现问题、提出问题,培养学生的创新精神.“探究式教学”过程中,充分发挥学生学习的自主性,引导学生利用实验等主动发现问题,主动搜集、分析有关信息和资料,主动建构良好的认识结构.使学生受到科学方法的训练,培养学生的观察能力和实验能力,学会自主学习,具有创新意识.。

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物理必修2人教新课标5.3探究平抛运动的规律教案教学手段教具准备平抛运动演示仪、平抛竖落仪教学活动[新课导入]师:前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解,在学习新课之前我们先来回顾一下.做曲线运动的物体其速度方向是怎样的?生:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.师:在什么情况下物体会做曲线运动?生: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.师:运动的合成与分解包含哪几个方面的内容?生: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.师:在合成与分解的过程中遵循什么样的规律?生:必须遵循平行四边形定则.师: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?生: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.师:说了这么多,我们也仅仅是从理论上了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律,但我们还没有把这一理论应用到实际的曲线运动中来检验一番,所以这节课我们就来完成这一项任务,通过运动的合成与分解来研究一种生活中常见的运动一平抛运动.[新课教学]一、抛体运动[演示实验]以任意角度向空中抛出一个粉笔头.师:请同学们观察粉笔头的运动轨迹.判断它的运动性质.生:粉笔头的运动轨迹是曲线,它做的是曲线运动.师:分析它的受力情况.生:受到竖直向下的重力和与运动方向相反的空气阻力的作用.师:实际上在这种情况下,空气阻力非常小,一般情况下我们不考虑.这里我们就认为粉笔头只受到重力的作用(如图6. 3—1所示).现在请大家考虑一下,生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头情况相似?生:足球比赛中被球员踢起来在空中飞行的足球;乒乓球比赛中被球拍打出去的乒乓球;被运动员扔出去的铁饼、标枪、铅球等师:可以看出,生活中有许多这种运动的例子.从这些例子中我们可以看出,所有这些物体都是以一定的初速度被抛出,忽略空气阻力,在只受重力的情况下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动.在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿水平方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动.根据抛体运动初速度的方向我们还可以对抛体运动进行如下分类:学生活动厂■、&何以忽略)、、、 \、G图6.3-1初速度竖直向上,竖直上抛运动初速度竖直向下:竖直下抛运动初速度与水平面成正角:斜上抛运动初速度与水平面成负角;斜下抛运动我们这节课的任务就是探究平抛运动的规律.二、平抛运动竖直方向的运动规律[演示实验]用平抛运动演示仪演示平抛运动师:请大家注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线.由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的,但这个分速度到底是如何变化的我们还是不清楚•现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况.生:在竖直方向上只受到重力的作用.师:想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?生:做自由落体运动的物体只受重力的作用.师:既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相同,根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?生:平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动.师:既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验[演示实验]如图6. 3—2所示,用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时月球被松开,自由下落.A、B两球同时开始运动.师:先来分析两个小球做的分别是什么运动.生:A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,所以做的是平抛运动.B球被松开后没有任何初速度.且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动.师:现在观察两球的运动情况,看两球是否同时落地.这个地方教给大家一个判断两球是否同时落地的小技巧.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.在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音.(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动,让学生仔细听其落地的声音.以便判断实验中的落地声)师:同学们听到几个落地声啊?生:一个.师:A、B两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊? 生:这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的.B 球做的是自由落体运动.师: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?或者说因为我们打击力度的原因,使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?生:有.师:那我们应该如何来解决呢?生:多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验.师:现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验,来听落地的声音.生;两个小球仍然同时落地.师:这说明了什么问题?生:平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动.结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动.三、平抛运动水平方向的运动规律师:研究完竖直方向上的运动,我们再来看水平方向上的分运动.先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况.生:做平抛运动的物体只受重力作用,重力的方向是竖直向下的,所以物体在水平方向上不受力.师:根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响.再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?生:根据牛顿第一定律我们知道,如果一个物体处于不受力或受力平衡状态,它将静止或做匀速直线运动.在乎抛运动中,物体水平方向上不受力,并且水平方向上有一个初速度,所以物体在水平方向上应该是匀速直线运动.师:那我们应该怎样来验证这个猜想呢?大家可以从匀速直线运动的特点出发来考虑这个问题。

生:匀速直线运动的特点是速度大小不变,位移均匀地增加.因此我们只要能证明在相等的时间内发生的水平位移相等就可以了.师:要进行这样的验证,我们首先面临的问题就是如何得到平抛运动的轨迹图象.我们可以采用以下方案来获得:1.按照以下步骤准备实验装置(1)将平抛运动实验器置于桌面,装好乎抛轨道,使轨道的抛射端处于水平位置•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,田 6.3-3(2)将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,使横坐标x轴在水平方向上,纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线),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)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•钢球紧靠定位板释放,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.下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在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,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点.5. 变更定位板的位置,即可改变钢球乎抛的初速度,按上述实验操作方法,便 可打出另一系列迹点.6. 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.如图6. 3—4所示 注意:1. 为了保证实验精度,必须保证记录面板处于竖直平面内,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.师:获得了平抛运动的轨迹图象我们就可以从中知道平抛运动的水平位移.现在 我们从得到的几条轨迹中选出一条来进行研究.我们现在所面临的问题是如何知道水 平分运动所发生的时间.这个问题我们可以通过运动的等时性来考虑.生:前面我们已经得出了平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,根据等时性原 理我们知道水平分运动和竖直分运动是同时发生的,所以可以通过竖直分速度来找相 等的时间间隔.师:具体如何来实现呢?生:根据自由落体运动的位移公式x=l/2gt 2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: •••: (2n+l),那么我们就可以从坐标系中的 纵轴上选取长度分别为h 、3h 、5h 的相邻的线段,即选取纵坐标分别为h 、4h 、9h 的 三个点.例如选择5、20、45这几个点.如图6. 3—5所示,在平抛的轨迹上找出纵 坐标与之相对应的点,这些点所对应的横坐标即为平抛运动的水平分运动在相邻相等 的时间间隔里所达到的位置.师:这样我们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,观察 这些水平分位移,可以得到什么规律?生:这些水平分位移都近似相等. 师:由此我们可以得出什么结论?生:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动. 结论:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动. 师:这样我们就通过运动的合成与分解探究出了平抛运动在水平和竖直方向上的 运动规律,下面我们来看一个例题.例题:一架老式飞机在高出地面0.81 km 的高度,以2.5X102km 几的速度水平飞 行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标,应该在与轰炸目标的水平距离为多远 的地方投弹?不计空气阻力.分析:对于这道题我们可以从以下几个方面来考虑: (1) 从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?(做的是平抛运动.炸弹在没有脱离飞机时与飞机具有相同的水平速度.脱离飞 机后这一速度并不消失,这时炸弹只受重力作用且具有水平初速度,所以做平抛运动)(2) 炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?(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)(3) 要想使炸弹投到指定的目标处,你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投 弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?(炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离应该相等) [讨论与交流1y/mx/m图 6.3-5。

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