《平抛运动》探究教案

高中物理新课标必修2第五章第四节《平抛运动》探究教案★教学目标（一）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.（二）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.（三）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.★教学重点A.如何设计实验。B.如何处理实验数据。C.通过实验处理结果加深对平抛运动的理解★教学难点准确得到平抛运动的轨迹.★教学方法探究、讲授、讨论、练习★教学基本流程复习平抛运动→实验证明→得出结论→练习、小结★教学过程导入情景导入教师活动：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(21yxyxvvvgtvvvatytvx新课教师活动：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水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。本节课我们的学习目标就是通过设计实验来验证我们通过理论分析得到的结论是否正确一、水平方向的运动规律教师活动：首先我们先来研究平抛运动水平方向的运动规律。理论分析知平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。那么请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。学生活动：思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。大家共同讨论。教师活动：综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到初速度为0v的平抛运动水平方向的运动与速度为0v的水平方向的匀速直线运动运动情况相同。为此我们取两个物体，一个物体A以某一0v速度在水平方向做匀速直线运动，另一个物体B以同样速度0v为初速度做平抛运动，根据理论，结果应该是AB两物体水平方向的相对位置不变，如果两物体出发点的水平坐标相同，则在运动过程中AB两物体始终处于同一竖直方向，即水平位置始终相同。教师活动：根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁，将小球分别吸在电磁铁上，然后切断电源，两球同时开始运动，仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？学生活动：观察到的结果应该是两球相撞。（带领学生做实验，验证学生的猜想。）结论：【实验表明】:平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。二、竖直方向的运动规律教师活动：接着我们研究平抛运动竖直方向的运动规律。理论分析知平抛运动竖直方向的运动规律是自由落体运动。两样请同学们设计一个实验方案来验证这个结论。学生活动：思考讨论，5分钟后，请各组派一个代表发言。大家共同讨论。教师活动：综合大家的思想，为了验证这个结论，实验设计的方向是能够观察到从某高度H做平抛运动的物体竖直方向的运动跟从同一高度H自由下落的物体的运动情况相同。为此我们取两个物体，主要就是取两个物体，一个物体A从某一高度H做自由落体运动，另一个物体B以某一速度0v从同一高度H做平抛运动，如果它们同时出发，根据理论，结果应该它们竖直方向运动情况一样，AB两物体竖直方向的相对位置不变，运动过程中AB两物体始终处于同一水平方向，即竖直位置始终相同。教师活动：根据这个思想，我这里有个实验案例供大家参考。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B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动。仔细体会这个实验的设计原理，大家都来说说这个实验观察到的实验结果应该又是什么？学生活动：观察到的结果应该是两球同时落体，因为对于“同时”用眼睛不容易确定，但我们可以听声音，如果是一个声音，说明同时落地。（带领学生做实验，验证学生的猜想。）结论：【实验表明】:平抛运动竖直方向的运动自由落体运动。三、通过实验获得平抛运动轨迹教师活动：刚才的演示实验中，我们进行的都是定性的观察，如果要定量地对平抛运动进行研究，我们首先必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。如何通过实验得到平抛运动的轨迹呢？教材提出了三个参考案例：案例一：利用水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹；案例二：利用斜面小槽等装置记录平抛运动轨迹；案例三：利用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动轨迹。（略）请同学们分组做上面三个实验。学生活动：A组同学：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。B组同学:斜面、小槽、小球等实验仪器实验图如下：实验步骤：1、将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，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。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平抛物体(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。4、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。5、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。水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹。A6、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。7、变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。8、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。如图所示。教师活动：当学生自己设计完实验，教师在旁边全程引导学生做完实验。当学生们做完实验让其他组的学生说说这两组实验的优缺点以及在做实验中的注意事项。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.课堂练习例1、平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向上做匀速直线运动；二是竖直方向上做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做这样的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。则这个实验（）A．只能说明上述规律中的第一条B．只能说明上述规律中的第二条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律。例4、如图6－3－4所示，以9.8/ms的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角030的斜面上，则物体飞行时间是多少？（29.8/gms）★教学板书设计5.3．探究平抛运动的规律一.抛体运动条件：具有一定的初速度；忽略空气阻力；只受重力的作用初速度为水平方向的抛体运动叫做平抛运动二、水平方向的运动规律受力情况：不受力初速度情况：有结论：平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动．三、竖直方向的运动规律受力情况：只受重力作用初速度情况：无结论：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动．四、平抛运动的轨迹