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第五章第三节实验：探究平抛运动的特点【教学目标】1.知道什么是抛体运动，理解抛体运动是一种匀变速运动。
2.知道平抛运动形成的条件。
3.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。
4.理解平抛运动是匀变速运动．其加速度为g。
【核心素养发展】核心知识1.什么是抛体运动，理解抛体运动是一种匀变速运动。
2.抛体运动的条件；平抛运动形成的条件。
3.平抛运动是匀变速运动．其加速度为g。
核心能力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。
科学品质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。
【教学重点】1.什么是抛体运动；抛体运动的条件；平抛运动形成的条件。
2.理解抛体运动是一种匀变速运动。
【教学难点】1.理解抛体运动是一种匀变速运动。
2.实验探究的过程。
【教学方法】教师启发、引导学生思考，讨论、交流学习成果。
探究法、讨论法、实验法。
（一）新课导入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，通过前面的学习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——平抛运动．（二）新课内容一、抛体运动和平抛运动抛体运动：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，物体只受重力的作用，这时的运动叫抛体运动。
平抛运动：如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动叫作平抛运动.抛体运动的分类：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：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用平抛运动演示仪演示来做下面这个[演示实验]，如图1所示。
第五章抛体运动实验：探究平抛运动的特点教学设计科目物理课题实验：探究平抛运动的特点课时1课时教学目标与核心素养一．知识与技能1.通过实验探究，初步掌握平抛运动问题的处理方法；2.掌握频闪照相法、滴水法、描点法等探究实验的常用方法；3.通过实验，探究并认识平抛运动的规律；二．过程与方法1.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；2.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，在乎平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静止开始释放的控制；在测量小车位置时对实验误差的控制等。
三．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、难点教学重点：1、平抛运动的特点和规律；2、学习和借鉴本节课的研究方法。
教学难点：1、平抛运动的规律。
教学准备教具：平抛运动演示仪、平抛竖落仪等.教学过程教师活动学生活动设计意图一．导入新课：前几节课我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动的基本方法-运动的合成与分解。
那我们先来回顾一下：【教师提出问题】①做曲线运动的物体其速度的方向是怎样的？②在什么情况下物体会做曲线运动？③运动的合成与分解包含哪几个方面的内容？④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？好了，我们已经了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律，现在这节课，我们通过实验来研究一种生活中常见的曲线运动-平抛运动。
二．讲授新课：（1）抛体运动质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向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，这是独立性原理通过对前面曲线运动和运动的合成与分解的回顾，开启本节课的学习-实验：探究平抛运动的特点【教师引导实验】抛体运动教师以任意角度向空中抛出一个粉笔头。
实验：探究平抛运动的特点一、实验目的通过此实验，让学生掌握平抛运动的特点，理解平抛运动的规律。
二、实验器材实验器材有：•手电筒•铝纸•纸屑•木板•支架•计时器•尺子•摄像机三、实验原理平抛运动是指物体在一个水平方向上以一定的初速度抛出，在物体落地的瞬间，物体在竖直方向上的速度为零，位置最高，随后物体开始下落，速度不断增加，最终撞击地面。
平抛运动遵循以下规律：1.速度不断变化：物体在竖直方向上的速度在抛起时为初速度，之后速度不断减小直到为0，然后速度在下落过程中不断增大。
2.加速度恒定：在竖直方向上，物体的重力加速度是一个固定的值，不会随时间的变化而改变。
3.抛出角度决定轨迹：抛出物体的角度不同会对物体所在的轨迹产生不同的影响。
四、实验步骤1.实验准备：在一张木板上用铝纸做出一个斜面，将木板固定在支架上。
摆放两个瓷盘，并在一端靠近支架处放一堆纸屑。
2.实验操作：将手电筒放在斜面的顶端，在靠近支架的端点处放一堆纸屑，把它点燃，等纸屑烧完，手电筒自然下落，观察手电筒运动轨迹的特点，并记录每次实验的数据。
3.实验数据处理：对每次实验得到的数据进行整理汇总，分析并总结出平抛运动的特点。
4.实验扩展：在斜面上放置一个转轮，在转轮上系上一根绳子，绳子上挂一小球，将小球自转打开。
观察小球的运动轨迹并记录数据，总结出与平抛运动的相似之处。
五、实验注意事项1.操作时要小心谨慎，避免发生意外情况。
2.在记录数据时要认真仔细，将数据准确无误地填写进表格中。
六、实验总结通过此次实验，我们探究了平抛运动的特点，了解到了平抛运动的规律，有助于我们更深入地理解物理知识，同时还为我们今后的学习提供了参考。
5.3 实验：探究平抛运动的特点学习目标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是抛物线的方法.4.知道测量初速度时需要测量的物理量.5.会推导平抛运动初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度.自主探究1.平抛运动的性质做平抛运动的物体只受到力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,所以是运动;又因力与速度不在同一条直线上,所以平抛运动是匀变速运动.2.平抛运动的处理方法平抛运动是一种曲线运动,研究平抛运动时可以将平抛运动分解为水平方向的和竖直方向的两个分运动.3.平抛运动的轨迹是.4.常见的几种获取平抛运动轨迹的方法(1)利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做运动.每次都使钢球在斜槽上的位置滚下,钢球在空中做运动的轨迹就是的.设法用铅笔描出小球的位置.通过多次实验,在上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做的轨迹.怎样找出小球在运动过程中所经过的位置呢?.(2)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,它显示了运动的轨迹.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.这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终大气压,不受瓶内的影响.因此,在水面降到A处以前的一段时间内,可以得到的细水柱.(3)用数码相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹.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象的方格黑板做背景,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.合作探究一、设计实验方案交流方案,分析教材中的实验方案的优缺点,确定实验方案.二、确定平抛运动的轨迹(一)利用平抛实验仪的实验中得到较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何检验斜槽末端部分是否水平和木板面是否竖直?2.如何保证每次实验v0相同?3.小球平抛的抛出点在哪?如何确定?4.实验结果与斜面轨道不光滑有关吗?为什么?5.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹?6.实验需要哪些器材或仪器?如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方法:(二)利用水注法的实验中为了得到较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何确保水流出时做平抛运动?2.如何确保水注的轨迹不发生变化?3.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹?4.实验需要哪些器材或仪器?如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方法:三、计算平抛运动的初速度思考讨论:(1)如何推导平抛初速度的表达式?写出推导过程.(2)测量初速度时需要测量的物理量有哪些?(3)实验数据处理1 2 3 4xyv0的平均值课堂检测1.在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用()A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种小球都可以2.关于做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是()A.实验目的之一是求当地重力加速度B.小球运动时,应与木板上的白纸相接触C.把小球位置记录在纸上后,应用平滑曲线连接D.在纸上记录小球的第一个位置,应尽量靠近坐标原点3.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()A.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线4.在“研究平抛运动”的实验中,已备有下列器材:有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需的器材有()A.停表B.天平C.重垂线D.弹簧测力计5.数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是()A.只要测出相邻两照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻两照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点6.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是()A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装斜槽和木板时,只需注意小球不和木板发生摩擦C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律7.下列因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大的是()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O较远8.如图所示,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两个小球总是同时落地,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B.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9.在研究平抛物体的运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有()A.小球开始滚下的高度B.小球在空中飞行的时间C.运动轨迹上某点P的水平坐标D.运动轨迹上某点P的竖直坐标10.在“研究平抛运动”的实验中,某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C,如图所示,以A为坐标原点,建立坐标系,各点坐标值已在图中标出.求:(1)小球平抛初速度大小;(2)小球做平抛运动的初始位置坐标(g取10m/s2).答案自主探究1.重匀变速重曲线2.匀速直线运动自由落体运动3.抛物线4.(1)平抛同一平抛一定经过竖直白纸平抛运动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(2)弯曲的细水柱平抛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等于水面高低稳定合作探究一、设计实验方案二、确定平抛运动的轨迹(一)1.小球放在斜槽水平任意位置都静止;木板面与重垂线平行.2.由同一位置静止释放小球.3.小球的球心,斜槽的末端向上加半径的高度4.没有关系,只要从同一斜面、同一高度静止释放小球,都能获得初速度相同的平抛运动.5.让小球沿斜槽末端抛出,先用眼睛粗略估计轨迹位置,再把笔尖放在该位置,让小球再次滚下,若小球击中笔尖,则记下该位置点,按照此方法,记录多个轨迹点,然后用平滑的曲线依次连接各点.6.平抛实验仪、金属小球、复写纸、白纸、刻度尺、三角板、笔、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax2,在轨迹上测出若干点的坐标(x,y),带入方程中检验是否满足y与x2成正比的关系.(二)1.细管的末端保持水平2.使管口压强保持不变3.用平滑的曲线连接4.铁架台、饮料瓶、大头针、亚克力板、透明胶片、白板笔、刻度尺、三角板、接水盘、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax2,在轨迹上测出若干点的坐标(x,y),带入方程中检验是否满足y与x2成正比的关系.三、计算平抛运动的初速度(1)(2)(3)测出轨迹上某一点的坐标(x,y)代入可求出v0,选取不同位置的点,多次测量后求出平均值.课堂检测1.A解析:空气阻力对实心小铁球的影响相对较小.2.C解析:平抛实验的目的不是测重力加速度,A错;小球也不能与木板上的白纸相接触,B错;实验用到的数据与坐标原点无关,D错.3.B解析:平抛运动就是要求小球离开斜槽时,初速度一定是水平的.4.C5.BD解析:研究平抛运动是采用运动的分解,分别在水平方向和竖直方向研究,所以需要测量水平间距和竖直间距,故选B、D.6.ACD解析:安装斜槽和木板时,木板要竖直,以保证描点准确,A正确,B错误;为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次实验都要把小球从同一位置由静止释放,C正确;实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律,进而求出初速度,D正确.7.BC解析:本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹,并求出平抛物体的初速度,实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可,因此,即使小球与斜槽之间有摩擦,只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同,平抛时的初速度就都相同,不会引起误差,A 错误;如果安装斜槽时其末端不水平,小球的运动就不是平抛,会引起误差,B正确;建立坐标系时,应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点,否则会引起误差,C正确;计算初速度时,计算点距抛出点O越远,x、y值就越大,用刻度尺进行测量时,其误差越小,故D错误.8.C解析:由于B球做自由落体运动,A、B两球总是同时落地,说明A球在竖直方向上和B 球做同样的运动,即A球也做自由落体运动,C正确,D错误;至于水平方向上A球做什么运动,该实验无法说明,A、B均错误.9.CD解析:由平抛运动规律,竖直方向,水平方向x=v0t,因此,可见只要测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y,就可求出初速度v0,故C、D正确.10.(1)1m/s(2)初始位置坐标值为(-10,-5)解析:(1)从题中可以看出在水平方向有x AB=x BC=10cm,说明从A到B所用时间与从B到C所用时间相等,即t AB=t BC=t0在竖直方向有Δh=h BC-h AB=10cm由匀变速直线运动规律可得则初速度(2)由匀变速直线运动规律可得B的竖直速度又v By=v Ay+gt0,则v Ay=1m/s又v Ay=gt,则t=0.1,即从平抛起点到A点的时间为0.1s因此,从抛出点到A点的水平位移x=v0t=0.1m=10cm,竖直位移于是可得物体开始做平抛运动的位置坐标(-10,-5).。
《实验_探究平抛运动的特点》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解和掌握平抛运动的基本概念；2. 通过实验操作，探究平抛运动的特点；3. 学会运用实验数据分析和解释平抛运动规律。
二、作业内容：1. 阅读教材相关章节，回答以下问题：(1)什么是平抛运动？请描述其运动特点；(2)平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是什么？2. 完成实验报告册的实验预习部分，了解实验目的、步骤和注意事项；3. 按照实验报告册上的步骤进行实验操作，记录实验数据，并拍摄实验过程视频；4. 根据实验数据，分析平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律，并填写实验报告册；5. 结合教材和实验报告册，讨论平抛运动与斜抛运动之间的区别和联系。
三、作业要求：1. 回答问题要结合教材和自己的理解，做到表述清晰、逻辑严谨；2. 实验报告册和实验视频要真实反映实验操作和数据记录情况，不得抄袭或作假；3. 讨论部分要积极思考，敢于提出自己的见解，并与同学分享交流。
四、作业评价：1. 参考实验报告册和视频，对学生的回答进行点评，重点考察学生对平抛运动概念的理解和实验数据的分析；2. 查阅实验报告册和视频，了解学生实验操作是否规范、数据记录是否真实可靠；3. 根据回答问题、实验预习、实验操作和报告以及讨论情况，综合评价学生本次作业的完成情况。
五、作业反馈：1. 收集学生对于平抛运动知识的疑问和建议，整理后反馈给教师；2. 根据学生的反馈，调整教学策略和教学方法，提高教学效果。
通过本次作业，希望学生能够进一步理解和掌握平抛运动的基本概念，通过实验操作探究其特点，并能够运用实验数据分析和解释平抛运动规律。
同时，希望学生能够积极参与讨论，提出自己的见解，并与同学分享交流。
通过评价和反馈，希望能够帮助学生更好地掌握平抛运动知识，为后续的物理学习打下坚实的基础。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：1. 加深学生对平抛运动概念的理解；2. 提高学生实验操作能力和数据分析能力；3. 巩固并拓展学生对平抛运动特点的掌握；4. 培养学生独立思考和团队协作的能力。
第3节实验：探究平抛运动的特点导学案【学习目标】1.会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。
2.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。
3.通过实验，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。
【学习重难点】1.明确平抛运动的研究方法，学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。
（重点）2.能够设计实验方案，掌握平抛运动轨迹的获取过程和方法。
（重点难点）【知识回顾】1.合运动与分运动(1)合运动：指在具体问题中，物体实际所做的运动。
(2)分运动：指物体沿某一方向具有某一效果的运动。
2.运动的合成与分解由分运动求合运动叫作运动的合成；反之，由合运动求分运动叫作运动的分解，即：3.运动的合成与分解所遵循的法则(1)运动的合成与分解指的是对位移、速度、加速度这些描述运动的物理量进行合成与分解。
(2)位移、速度、加速度都是矢量，对它们进行合成与分解时遵循平行四边形定则。
【自主预习】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、实验思路1.思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。
2.平抛运动的分解方法由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，可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。
【课堂探究】观察与思考：(1)观察下面几项运动，标枪、篮球和铅球投掷出后时，运动有什么共同的特点吗？(2)如果忽略空气阻力的影响，那么标枪、篮球和铅球的受力又有什么样的共同特点？(3)观察下面三幅突变，箭、货物和飞镖投掷出后时，运动有什么共同的特点吗？(4)如果忽略空气阻力的影响，那么箭、货物和飞镖的受力又有什么样的共同特点？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，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。
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 =。
《实验_探究平抛运动的特点》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解和掌握平抛运动的基本概念；2. 通过实验操作，探究平抛运动的特点；3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、作业内容：1. 理论作业：回顾平抛运动的基本概念，包括定义、性质等；阅读相关材料，了解平抛运动的特点。
2. 实验操作作业：根据课堂实验记录表，在课后重复进行实验，确保实验数据的准确性和完整性。
实验记录表应包括：实验时间、实验器材、平抛物体的运动轨迹、运动时间、水平初速度、角度等数据。
3. 小组讨论：根据实验结果，以小组形式进行讨论，总结平抛运动的规律和特点，分析影响运动的主要因素。
三、作业要求：1. 理论作业要求仔细阅读教材，独立完成作业；2. 实验操作作业要求准确记录实验数据，并确保数据的完整性；小组讨论要求每个成员积极参与，充分讨论，得出结论。
3. 所有作业应在两天内完成，并及时提交给老师审查。
四、作业评价：1. 教师将根据作业提交情况，对完成情况进行评分；2. 理论作业重点关注对平抛运动基本概念的掌握和理解；3. 实验操作作业将根据实验数据的准确性、完整性以及实验报告的撰写进行评价；4. 小组讨论部分将关注小组内成员的参与程度、讨论的深度和总结的规律与特点是否正确等进行评价。
五、作业反馈：教师将在批改完学生作业后，将反馈意见反馈给学生。
对于存在的问题，教师会提供相应的指导，帮助学生更好地理解和掌握平抛运动的知识。
同时，教师也会根据学生的反馈，对作业设计方案进行改进，以更好地满足学生的学习需求。
总的来说，这个作业设计方案旨在帮助学生理解和掌握平抛运动的特点，并通过实验和小组讨论的方式，培养他们的观察、分析和解决问题的能力。
通过理论作业、实验操作作业和小组讨论的结合，我们希望学生能够全面地掌握平抛运动的知识，为后续的物理学习打下坚实的基础。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：1. 巩固学生对平抛运动概念的理解；2. 提高学生实验操作能力，掌握平抛运动实验的正确方法；3. 通过实验数据分析，加深对平抛运动特点的认识。
高一必修二物理导学案课题：5.3实验：探究平抛运动的特点一、学习目标1．初步了解什么是平抛运动及探究平抛运动的实验原理，并会测量平抛运动的初速度。
2．能够通过对运动数据的处理获取初速度，会分析产生实验误差的原因。
3．通过实验的设计和数据的处理，提升科学推论与论证的能力。
二、阅读课本实验目的：1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
实验器材：斜槽,_______________,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的卡片,刻度尺,重垂线实验原理：.实验的基本思想——___________。
(1)用卡位法描点并绘制小球平抛运动的轨迹。
(2)建立坐标系,测出轨迹上某点的坐标x、y, 据x=___,y=______得初速度v0=______。
实验步骤：1.安装实验器材:(1)将带有斜槽的平抛运动实验器置于桌面上,装好平抛轨道,调整斜槽末端切线水平;然后,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,装置如图所示。
(2)给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。
2.建立坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(斜槽末端)时球心所在描迹记录纸的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出过坐标原点水平向右的直线,作为x轴。
3.确定小球的位置:(1)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,小球紧靠定位板由静止释放,小球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。
(3)下落的小球打在向记录面板倾斜的接球挡板上,同时在记录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,即可得到平抛的小球下落时的一系列印迹点。
4.描点得轨迹:取下描迹记录纸,将描迹记录纸记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球做平抛运动的轨迹。
数据处理：1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线：在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y)。
(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明描绘得出的曲线为抛物线。
(2)图像法:建立y -x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。
2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y= gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。
误差分析：1.用轨迹法时斜槽末端没有水平,使得小球离开斜槽后不做平抛运动。
2.描点不准确。
3.在轨迹上量取某点坐标(x,y)时出现误差。
注意事项：1.斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端的切线水平,将小球放在斜槽末端水平部分,若没有明显的运动倾向,斜槽末端的切线就水平了。
2.方木板固定:方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。
3.小球释放:(1)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。
(2)小球开始滚下的高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。
4.坐标原点:坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。
5.初速度的计算:在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。
三、探究思考1、除上述获得小球做平抛运动的轨迹的方法外,还可以如何获取平抛运动的轨迹?2、如何获取以下物体平抛运动的初速度?3、如图所示是此装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的原因是什么?四、典例讲解典例1、(1)[多选]在做“探究平抛运动的特点”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的有________。
A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧测力计F．重锤线(2)[多选]实验中，下列说法正确的是________。
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D．斜槽轨道末端可以不水平(3)[多选]引起实验结果偏差较大的原因可能是_____________________。
A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平B．确定Oy轴时，没有用重锤线C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦D．空气阻力对小球运动有较大影响典例2、如图所示，探究平抛运动的特点的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h＝0.420 m不变。
改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中。
(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成________关系，与________无关。
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理＝2hg＝2×0.42010s＝289.8 ms，发现理论值与测量值之差约为3 ms。
经检查，实验及测量无误，其原因是__________________________________________________________________。
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t理′，但二者之差在3～7 ms之间，且初速度越大差值越小。
对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是__________________________________________________[解析](1)由题表中数据可知，h一定时，小球的水平位移d与初速度v0成正比关系，与时间t无关。
(2)该同学计算时重力加速度取的是10 m/s2，一般情况下应取9.8 m/s2，从而导致约3 ms的偏差。
(3)小球直径过大、小球飞过光电门需要时间或光电门传感器置于槽口的内侧，使测量值大于理论值。
五、课堂检测与练习1、(多选)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.小球与弧形槽不可避免的摩擦,会影响实验结果D.为了得到实验结果,不要忘记用天平称出小球的质量2、如图为用频闪摄影方法拍摄的小球做平抛运动的照片,小球在运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示。
下列说法正确的是( C )A.若已知小方格的边长,可求得平抛的初速度B.若已知小方格的边长,可求得频闪周期C.若已知小方格的边长和当地的重力加速度,可求得a、b、c、d任一点的速度D.若已知小方格的边长和频闪周期,不可以求得当地的重力加速度3、(多选)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验,关于这个实验,以下说法正确的是( BCD )A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球要从同一高度由静止释放C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D.小球的平抛运动要靠近但不接触木板4、(多选)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应( ABCA.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止开始释放D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点5.(1)如图所示,在研究物体做平抛运动时,让小球A沿曲面轨道滚下,离开轨道末端时(末端水平,小球A离开轨道时和小球B在同一高度),撞开接触式开关S(开关对小球的作用力可忽略不计),被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。
多次改变整个装置的高度H重复上述实验,发现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______D______。
A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.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匀速直线运动D.竖直方向的分运动是自由落体运动(2)“嫦娥四号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶。
假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。
已知照片上方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可以得出______BD______。
A.月球上的重力加速度为B.照片上A点一定是平抛的起始位置C.小球运动到D点时速度大小为D.小球平抛的初速度为6、三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:(1)甲同学采用如图(1)所示的装置,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(2)所示的装置,两个相同的弧形轨道M、N,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______________________________________。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片。
图中每个小方格的边长为 10 cm,则由图可求得拍摄时每____________s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为____________m/s,经过 b点时速度大小为____________m/s。
(g取10 m/s2)【解析】(1)在打击金属片时,金属片把A球沿水平方向弹出,做平抛运动,同时B球被松开,做自由落体运动,两小球同时落地,说明A球与B球在竖直方向的运动规律相同,即:说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
(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,小铁球P做平抛运动,小铁球Q 在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;当同时改变两小球滚下的高度时,仍能相碰,这说明:初速度相同时,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做匀速直线运动。
(3)平抛运动可分解为:竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动;在竖直方向上:由Δh=gt2可得:t=== s=0.1 s;小球的初速度:v0== m/s=2 m/s;在竖直方向上:v yb== m/s=1.5 m/s小球经过b点时的速度大小:v b== m/s=2.5 m/s;答案:(1)平抛运动在竖直方向为自由落体运动(2)P球落地时刚好和Q球相遇平抛运动在水平方向为匀速直线运动(3)0.12 2.57、在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置。
