实验研究平抛运动教案.docx
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实验研究平抛运动教案
实验研究平抛运动教案
篇一：
5.4实验：
研究平抛运动（）
5.4实验：
研究平抛运动
1．通过实验定量研究平抛运动。
2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神，培养学生的团队合作精神
1．控制变量法的使用
2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行
1课时
斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔
课前预学
1.如图所示，闪光照片记下了作平抛运动的小球的四个位置Ｏ、
Ａ、Ｂ、C.其中Ｏ为抛出点，ＯＤ为竖直线，闪光间隔时间为1/30
ｓ.求:
（1）小球从O运动到C所需时间；
（2）小球在这段时间内的竖
直位移；（3）小球抛出时的初速.
2.结合已学平抛运动的规律，根据现有实验条件，思考设计如何测量平抛运动的轨迹是否为抛物线、计算平抛运动的初速度。
3.某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v0的实验方案，实验示意图如图所示，已知没有计时仪器。
（1）实验中需要的测量器材是；
（2）用玩具手枪发射弹丸时应注意；
（3）实验中需要测量的量是；
（4）计算公式。
（5）用一张印有小方格的纸记录手枪弹丸的轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若弹丸在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则其平抛的初速度的计算式为v0＝______（用L、g表示）,其值是.（取g=10m/s2）
二.预学中的疑难问题
1.2.3课内互动
（一）导入新课
对比实验法：
将与平抛运动的初速度相同的水平匀速直线运动和平抛运动的水平分运动对比，将同时发生的自由落体运动和平抛运动的竖直方向的分运动对比；（较理想化，对实验条件要求苛刻，舍弃）
轨迹研究法：
描出平抛运动的轨迹，建立起水平、竖直的直角坐标系。
根据对平抛运动情况的猜测，假定物体在水平方向做匀速直线运动，确定运动时间相等的一些点的坐标，研究物体在竖直方向运动的位移随时间的变化规律，证实或验证猜测。
（二）进行新课
一、提出问题：
（1）如何得到平抛运动的轨迹？
（2）如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？
（3）根据实验数据如何计算平抛运动的初速度？
二、制定计划与设计实验
问题1:
如何确保初速度水平
问题2:
实验中需要多次描点，如何保证轨迹的一致性？
问题3：
在实验中需要测哪些物理量？
需要用到什么器材？
小组讨论、阅读教材、交流，汇总设计的方案。
方案
（1）：
利用斜面小槽等器材，让钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动
方案
（2）：
用数码相机记录平抛运动的轨迹
方案（3）：
将装满水的饮料瓶倒置，在瓶塞内插入两根细管，其中一根弯成水平向外喷水
由于器材有限，以方案
（1）来做探究实验，方案
（2）（3）有条件的同学可以课后进行实验装置：
实验方法：
以小钢球为实验对象，使其从确定位置滑下获得初速度（思考斜槽的摩擦力对平抛运动有无影响）。
建立水平、竖直的直角坐标系，通过描绘平抛运动的轨迹研究水平和竖直两个方向的位移时间关系，获得各分运动的确切情况。
实验器材和步骤：
（1）实验器材：
斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
（2）实验步骤：
①安装斜槽轨道，使其末端；
②固定木板上的坐标纸，使木板保持状态，小球的运动轨迹与板面
，
坐标纸方格横线呈水平方向；
③以斜槽末端为坐标原点沿画出y轴；
④让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置；⑤重复步骤④，在坐标纸上记录多个位置；
⑥在坐标纸上作出x轴，用连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹；
（3）实验过程注意事项：
①保证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；
②小球每次都从斜槽上滚下；
③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的重心在木板的水平投影点；
④小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动由木板的左上角到右下角。
三、分组实验：
老师巡回指导，参与到各小组的实验中。
根据不同小组的情况，给予不同的指导。
图像法（图像处理技巧）
由图可见竖直方向位移与水平方向位移的关系图线为曲线，很难看出它们之间的关系，提示学生化曲为直的思想，做出竖直方向位移与水平方向位移的平方之间的关系图,可见y与x2成正比。
五、误差分析
（三）课堂小结
（1）回顾实验中的注意点
（2）对学生的实际操作情况进行点评
课后提升
1.关于平抛运动，下列说法正确的是（）
A.平抛运动是匀变速运动
B.平抛运动是变加速运动
C.任意两段时间内加速度相同
D.任意两段相等时间内速度变化相同
2.在图所示的装置中，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电磁铁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。
将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。
实验结果是两小铁球同时到达E处，发生碰撞。
增加或者减小轨道M的高度，只改变小铁球P到达桌面时速度的竖直方向分量的大小，再进行实验，结果两小铁球总是发生碰撞。
试分析回答该实验现象说明了什么?
3.在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画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.调节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）相接触
F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
4.下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大?
（）
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端不水平
C.建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点D较远
5.如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以速率v向上、向下、向左、向右被射出，经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是（）
6.在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后，在对岸着地，已知汽车
从最高点至着地点经历时间约0.8s，两点间的水平距离为30m，忽略空气阻力，则：
（1）最高点与着地点间的高度差约为m。
（2）汽车在最高点时的速度约为m／s（取g=10m／s2）。
（3）某记者从侧面用照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在经过最高点以后的三幅运动照片如图所示，相邻两次曝光时间间隔相等，已知汽车长度为L，则（）
A.从左边一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小
B.从左边一幅照片可推算出汽车曾经到达的最大高度
C.从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小，汽车曾经到达的最大高度（此时汽车刚落地）
D.根据实验测得的数据从下边一幅照片可推算出汽车水平分速度大小
7.如图所示，小球在斜面上的A点以水平速度v0抛出，斜面的倾角为θ，设斜面足够长，问：
（1）自抛出起经多长时间小球离斜面最远?
（2）小球落地点B距A点多远？
8.如图所示，从高为H的A点平抛一物体，其水平射程为2s。
在A点正上方高为2H的B点以同方向抛出另一物体，其水平射程为s，二物的轨迹在同一竖直面内，且都从同一个屏M的顶端擦过，求屏的高度。
9.小球作平抛运动的轨迹如图所示，yl=15cm，y2=25cm，EF=10cm，求小球抛出点的坐标和初速度大小。
篇二：
实验：
研究平抛运动教学设计
第三节实验：
研究平抛运动
主备教师：
曾光芬
一、
1、内容：
判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；计算平抛物体的初速度。
2、解析：
本节课要学的内容判断平抛运动的轨迹是不是抛物线，计算平抛物体的初速度，其核心是会计算平抛物体的初速度。
学生已经学过平抛运动，本节课的内容实验：
研究平抛运动就是在此基础上的发展起来的。
在本学科有重要的地位，并有承上启下的作用，是本章知识的重要内容。
教学的重点是实验研究的过程，解决重点的关键是明确平抛运动的运动规律。
二、
1、目标定位：
（1）描出平抛运动物体的轨迹；
（2）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线；（3）求出平抛运动物体的初速度。
2、目标解析：
（1）描出平抛运动物体的轨迹就是指知道用实验获得平抛运动轨迹的方法；
（2）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线就是指知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；
（3）求出平抛运动物体的初速度就是指会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。
三、
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是对实验过程的思路不太清晰，产生这一问题的原因是学生对平抛运动的规律不太理解，要解决这一问题就要引导学生通过视频理解整个实验过程。
四、多媒体课件
五、
复习提问：
什么是平抛运动，平抛运动的规律是什么？
平抛运动是水平方向的匀速直线运动和落体运动的合运动。
平抛运动的规律
竖直方向的自由
?
?
x?
v0tvx?
v0?
?
（1）?
12
（2）?
?
vy?
gty?
at?
?
22?
2v?
v?
v?
xy?
新课教学
问题1：
如何描绘平抛运动的轨迹？
设计意图：
提出问题，引导学生思考。
师生活动：
为记录平抛运动轨迹，实验室中较常用的方法是教材介绍参考案例1：
该实验所需器材包括：
附带金属小球的斜槽，木板及竖直固定支架，白纸，图钉，刻度尺，三角板，重锤，铅笔等。
实验步骤如下：
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，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的轨道上，如小球能在任意位置静止，就表明水平程度已调好。
②调整木板用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行，然后把重锤线方向记录到钉在木板上的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。
③确定坐标原点把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，O即为坐标原点。
④描绘运动轨迹用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上，不断调整笔尖的位置，使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖，然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点，这就记下了小球球心所对应的位置。
保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。
取下白纸，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
上述实验步骤中我们必须注意以下事项：
①实验中要保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直平面内，且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球的运动靠近木板但不接触。
②小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板。
③坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，而应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点，位于槽口末端上方r处（r为小球半径）。
④应在斜槽上适当的位置释放小球，使它以适当的水平速度抛出，其轨迹由木板的左上角到达右下角，这样可以使实验误差较小。
⑤须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y轴是否竖直。
分运动是匀速直线运动。
问题2：
如何计算平抛运动的初速度？
设计意图：
提出问题，引导学生思考。
师生活动：
平抛初速度的计算
（1）在轨迹曲线上任取几点（如A、B、c、D）。
（2）用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x和y。
（3）据平抛运动水平方向是匀速直线运动（x?
v0t）及竖直方向是自由落体运动（y?
12
gt），分别计算小球的初速度v0，最后2
计算小球的初速度v0的平均值。
（v0?
x六、
g
）2y
1、在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B．按图安装好器材，注意，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
⑴完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
⑵上述实验步骤的合理顺序是。
解析⑴同一位置。
B注意斜槽末端切线水平。
⑵上述实验步骤的合理顺序是B、A、C。
2、如图所示是研究平抛运动的实验装置简图，图是实验后白纸上的轨迹图。
⑴说明图中的两条坐标轴是如何作出的。
⑵说明判断槽口的切线是否水平的方法。
⑶实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一步骤时应注意什么？
解析⑴利用拴在槽口处的重锤线画出y轴，x轴与y轴垂直。
⑵将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚动，也不向外滚动，说明槽口的末端是水平的。
⑶应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。
3、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？
解析设小球到达A点时，运动时间为t1，竖直方向的位移为y1；到达B点时，运动时间为
t2，竖直方向的位移为y2。
根据平抛运动的规律有
其中y2－y1=h，所
以。
4在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、
d所示，则小球平抛的初速度为v0＝（用L、g表示），其值
是。
（g取9.8m/s）
解析2Lg0.70m/s
由水平方向上ab＝bc＝cd可知，相邻两点的时间间隔相等，设为T，竖直方向相邻两点间距之差相等，Δs＝L，则由Δs＝aT，即得TΔs
2
2
a
L
。
g
时间T内，水平方向位移为s＝2L，所以
s
v0＝＝Lgm/s＝0.70m/s
T
七、
1、平抛运动的轨迹是一条抛物线2、计算平抛运动的初速度
篇三：
研究平抛运动
第四节实验：
研究平抛运动
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