3 实验：探究平抛运动的特点

《实验_探究平抛运动的特点》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解平抛运动的观点和特点。

2. 掌握平抛运动分解为水平匀速直线运动和垂直匀加速运动的原理。

3. 能够独立进行平抛运动实验操作，观察并分析实验结果。

4. 培养独立思考、动手实验、分析总结的能力。

二、教学重难点1. 教学重点：平抛运动实验操作、数据分析和总结。

2. 教学难点：理解平抛运动的特点，掌握其分解原理。

三、教学准备1. 实验器械：斜槽、小球、木板、记录纸、铅笔等。

2. 实验环境：确保实验环境安全，避免干扰因素。

3. 教材与课件：准备相关教材和课件，辅助讲解。

4. 讲解与示范：教师提前准备好讲解和示范视频，确保学生能够正确操作实验。

四、教学过程：1. 导入新课：通过一些常见的平抛运动实例，如投掷铅球、飞行导弹、小球做斜下抛运动等，引导学生思考这些现象中的共同特征，并引出平抛运动的观点。

设计提问：这些运动有什么共同特征？学生回答：都是将物体以一定初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下下落。

教师总结：这种运动我们称之为平抛运动。

2. 介绍实验目标和原理：通过实验探究平抛运动的特点，理解平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成。

教师提问：我们该如何通过实验来验证这个结论？学生回答：应用频闪照相或视频分析等方法，观察小球的运动轨迹。

3. 实验操作与观察：教师演示实验操作过程，引导学生观察小球的运动轨迹，记录数据。

教师提示：实验中需要注意哪些事项？如何正确应用仪器？学生回答：注意仪器的正确应用方法，如调整角度使小球能准确落在镜面中，注意频闪的频率等。

4. 数据分析与结论：引导学生根据实验数据进行分析，得出平抛运动的特点，并得出结论。

设计提问：通过实验数据，你们发现了什么规律？学生回答：发现小球的运动轨迹是一条曲线，且在竖直方向上速度增加，水平方向上速度不变。

教师总结：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。

第03讲实验：探究平抛运动的特点【学习目标】1.知道什么是抛体运动、平抛运动2.会用运动分解的方法分析两个分运动3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运动的轨迹．【基础知识】知识点一、抛体运动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之下，物体只受重力作用，这时的运动叫作抛体运动。

2.平抛运动：初速度是沿水平方向的抛体运动。

知识点二、探究平抛运动的特点1.实验目的：①探究做平抛运动的物体在水平方向和竖直方向的运动规律。

②探究物体做平抛运动的轨迹。

2.探究平抛运动竖直分运动的特点①实验条件：给出两个球A和B在同一位置，同一时刻，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。

②实验现象：A球的运动轨迹是曲线，B球的运动轨迹是直线；A球与B球几乎同时落地。

改变小球距离地面的高度，重复实验。

③实验结论：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。

3.探究平抛运动水平方向分运动的特点：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．图3(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，使小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小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．4.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，则说明所描绘得出的曲线为抛物线．(2)图象法：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＝12gt2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．A B C D E Fx/mmy/mmv0＝x g2y/(m·s－1)v0的平均值5.误差分析1．安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动．2．建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确．3．小球每次自由滚下时起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差．4．确定小球运动的位置时不准确，会导致误差．5．量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差．6.实验注意事项①斜槽末端的切线方向必须水平；②木板平面竖直并且平行于小球的运动轨道平面，同时使小球的运动轨道平面靠近木板但不接触；③坐标原点不在斜槽的末端，应在槽口上方小球的球心处。

讲 图，则以下操作合理的是( BD )
解
A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两 球是否同时落地 B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管 上端A一定要低于水面 C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上 同一位置由静止释放钢球 D．除上述装置外，还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动 的照片以获得平抛运动的轨迹
学习目标
1.了解三种研究平抛运动的实验及其实验步骤； 2.了解实验的基本原理、实验步骤、注意事项；
探
究
思
路
1、设法通过实验得到平抛运动的轨迹；
2、在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时 间所达到的位置；
3、测量两相邻位置间的水平、竖直位移， 分析这些位移的特点；
①
频
闪
照
相
法
方案一 频闪照相法
①
频
③
喷 使内部水 水 的压强始 法 终等于大
气压
细管
喷嘴（比细管 更细的硬管）
水平喷出的细水柱即 为平抛运动的轨迹。
透明胶片
实
验
结
论
做平抛运动的物体：
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：自由落体运动
知 知识点一 描绘平抛运动的轨迹 识 (1)实验原理
点 用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹．
例
题 【例2】 (1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、
讲 铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的有__C__、__F__．
解
A．游标卡尺 F．重垂线
B．秒表
C．坐标纸
D．天平
E．弹簧测力计
(2)(多选)实验中，下列说法正确的是__A__C____．

3实验：探究平抛运动的特点1．某种“探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示：(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明________。

A．两小球落地速度的大小相同B．两小球在空中运动的时间相等C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D．a小球在水平方向的分运动是匀加速直线运动(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图所示，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标x B＝40 cm，y B＝20 cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0＝________ m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为v B＝________ m/s(g＝10 m/s2)。

解析：(1)a球做平抛运动，b球做自由落体运动，实验现象是两球同时落地，改变H，a、b两球仍然是同时落地，可知两个小球在空中运动的时间相等，a球在竖直方向上的运动规律与b球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故B、C正确，A、D错误。

(2)由B点的坐标知，图中每格长10 cm，根据Δy＝gT2得相等的时间间隔为：T＝Δyg＝0.110s＝0．1 s，则小球平抛运动的初速度为：v0＝xT＝0.20.1m/s＝2．0 m/s。

B点的竖直分速度为：v By＝y AC2T＝0.40.2m/s＝2．0 m/s，根据平行四边形定则知，B点的速度为：v B＝v02＋v By2＝4＋4m/s＝22m/s。

答案：(1)BC(2)2．0222．(1)图甲所示为频闪摄影方法拍摄的探究物体做平抛运动的特点的照片，图中B、C为两个同时由同一点出发的小球。

BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述两条轨迹可得出结论：________________________________________________________________________。

3．实验：探究平抛运动的特点一、实验目的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．根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。

二、实验思路1．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：(1)平抛运动的特点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。

(2)分解方法分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

实验方案方案一：分别研究水平和竖直方向分运动的规律1．探究平抛运动竖直分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。

(2)观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

(3)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，记录实验现象。

【数据收集与分析】根据A球与B球落地时间的先后，得出平抛运动竖直分运动的规律。

2．探究平抛运动水平分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，钢球在斜槽M中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动(实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上)。

(2)钢球飞出后，落到挡板N上，在白纸上记录钢球此时的位置。

(3)上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。

(4)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。

【数据收集与分析】根据平抛运动的轨迹，设法确定相等的时间间隔，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。

方案二：利用频闪照相法探究平抛运动的特点1．实验原理：数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，如图所示，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离，就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。

2．数据处理：(1)建立以抛出点为坐标原点，以小球水平抛出时的初速度方向为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向的直角坐标系。

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，物体所做的运动。

(2)分运动：指物体沿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；反之，由合运动求分运动叫作，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，在空气阻力的情况下，物体只受作用的运动。

2.平抛运动：初速度沿方向的抛体运动。

3.平抛运动的特点(1)初速度沿方向；(2)只受作用。

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方向的分运动和方向的分运动。

【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，在空气阻力可以的情况下，物体只受的作用，这时的运动叫作抛体运动。

2．平抛运动：初速度沿方向的抛体运动就叫作平抛运动。

完成上述步骤，正确的实验顺序是_____________________．
说明了水平方向的运动是什么运动？能写出水平方向的速 A．让小球多次从________位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．
第五章 第3节 实验：探究平抛运动的特点
度与位移的表达式吗？ 钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。
一、实验思路
平抛运动的轨迹是曲线，速度和位移的方 向都在时刻变化，比直线运动复杂。我们可以 按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的 直线运动的思路。由于物体是沿水平方向抛出 的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用， 因此我们可以尝试将平抛运动分解成水平方向 的分运动和竖直方向的分运动。如果这两个分 运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚 了。
[例1]在“研究平抛物体的运动”的实验中：
(5)为了定量研究需要建立坐标系，坐标原点在哪里？ 第五章 第3节 实验：探究平抛运动的特点
5．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：
坐标轴如何确定？ (3)小球释放：小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左
知识梳理 下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。
(3)能否同时记录小球在不同时刻的位置？如果需要多次实验才能记录多个时刻的位置，如何确保运动的同一性？ 如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动。 在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时 B 球被释放，自由下落，做自由落体运动 。 (4)该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为(x，y)，则初速度的测量值为________，测量值比真实值要________(选填“偏大”“偏小”或“ 不变”)． 我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路。 (3)根据两个方向的受力与运动情况，你认为平抛运动在两个方向上的分运动应是什么运动？ C．选用图丙装置并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球 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． (2)用什么方法记录小球的位置？ ②竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如右图所示，用小锤打击金属片，A球就水平飞出，同时B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明( )

3.实验：探究平抛运动的特点【课标解读】1．知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。

2．知道抛体运动只受重力作用。

3．探究平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，并且这两个运动互不影响。

【核心素养】物理观念：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。

科学思维：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→追求统一科学探究：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。

科学态度与责任：通过实验探究教学，激发学习兴趣和求知的欲望1.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□01____的作用，这时的运动叫作抛体运动。

(2)平抛运动：初速度沿□02______方向的抛体运动。

2．实验：探究平抛运动的特点(1)实验原理①实验思路：由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受竖直向下的重力作用，因此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实验方案方案一：用频闪照相等方法记录做平抛运动的物体经过相等时间间隔所到达的位置，获得水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据，便可以独立分析水平方向和竖直方向的运动规律。

方案二：在水平和竖直两个方向中，先研究其中一个方向的运动规律，再设法分析另外一个方向的运动规律。

(2)实验器材(方案二)①探究平抛运动竖直分运动特点的实验器材：小锤一个、相同的小铁球两个、平抛竖落仪一个。

②探究平抛运动水平分运动特点的实验器材：斜槽、钢球、白纸、复写纸、铅垂线、铅笔、刻度尺、平抛铁架台(有背板及水平放置的可上下调节的挡板)。

课堂任务探究过程·获取数据仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：如图甲所示，如何探究平抛运动竖直分运动的特点？活动2：探究平抛运动竖直分运动的特点时需要注意什么？活动3：如图乙，如何探究平抛运动水平分运动的特点？活动4：探究平抛运动水平分运动的特点时需要注意什么？课堂任务分析数据·得出结论活动1：探究平抛运动竖直分运动的特点时，A、B两球哪个先落地？说明什么？活动2：得到钢球做平抛运动的轨迹后，如何选取坐标原点和坐标轴？活动3：如图曲线OP是钢球做平抛运动的轨迹，如何由竖直方向的分运动确定“相等的时间间隔”？活动4：根据运动的合成与分解，测出相等时间间隔内的水平位移，你能得出什么结论？活动5：由实验得出平抛运动的特点是什么？课堂任务误差分析·实验创新1．A、B两球由于不完全相同，因而在空中所受阻力不同，产生误差。

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. 理解平抛运动的概念和特点；2. 掌握平抛运动实验的原理和方法；3. 能够正确使用实验器材进行实验操作；4. 通过实验探究，得出平抛运动的特点，并能够应用这些特点解决实际问题。

二、作业内容：1. 阅读教材，了解平抛运动的特点和平抛运动实验的原理和方法。

完成以下简答题：什么是平抛运动？平抛运动有哪些特点？2. 按照教材中的实验步骤和要求，自行设计实验方案并进行操作。

将实验数据记录在教材提供的表格中，并分析这些数据得出平抛运动的特点。

3. 根据教材中的示例，尝试解决一些与平抛运动相关的问题，例如：一个物体以一定的初速度水平抛出，经过一段时间落地，已知物体落地的速度方向与水平方向的夹角为θ，求物体从抛出点到落地点的水平距离和竖直高度。

4. 根据实验数据和教材中的结论，总结出平抛运动在水平和竖直方向上的运动特点，并思考这些特点在生活和工程中的应用。

三、作业要求：1. 同学们需要独立完成实验操作和数据分析，遇到问题可以相互讨论，但不得抄袭他人答案。

2. 完成简答题、问题和总结时需要认真思考，结合实验数据和教材内容进行回答。

3. 提交作业时，请将实验数据表格、问题和总结等部分以图片形式附在作业中，以便批改。

四、作业评价：1. 评价标准：作业完成情况（是否独立完成，有无抄袭）、回答质量（是否正确理解平抛运动的特点和平抛运动实验的原理和方法，能否正确应用实验数据和教材内容进行回答）。

2. 批改方式：采用教师批改和同伴互评相结合的方式，重点关注实验数据和分析过程，给予学生必要的指导和建议。

3. 评价结果：将评价结果反馈给学生，指出存在的问题和改进方向，鼓励学生在后续学习中更加认真思考、积极探索，提高自己的物理素养。

五、作业反馈：1. 学生反馈：学生在完成作业后，如有问题或疑惑，可以向老师或同学寻求帮助，共同探讨解决的方法。

同时，学生也可以针对作业评价结果，认真反思自己的学习情况，找出不足之处，及时进行调整和改进。

人教版（2019）高中物理必修二第五章抛体运动第3节实验：探究平抛运动的特点教学设计核心素养重点教学流程新课教学【教师】同学之间讨论一下平抛运动的定义、特点和性质。

（一）平抛运动1.定义：以一定的初速度沿水平方向将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这样的抛体运动，叫作平抛运动。

2.特点：（1）初速度方向为水平。

（2）不计阻力，只受重力作用。

（3）运动轨迹是曲线.3.性质：加速度恒为g的匀变速曲线运动。

（二）实验思路【教师】下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。

在实验开始前，请思考：平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？如何用实验来研究平抛运动的特点？【学生】平抛运动的轨迹是曲线，可以分解成两个方向的直线运动，比直线运动复杂。

【教师】分析运动可以从受力分析上找线索。

【学生】我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动。

【教师】根据对平抛物体的受力分析，你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想？【学生】平抛运动可以看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。

如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。

【教师】下面我们就按这样的思路进行实验与分析。

（三）进行实验步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点根据生活现象引导学生猜想：平抛运动在竖直方向做什么运动？实验探究：实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B 球被释放，自由下落，做自由落体运动。

A，B两球同时开始运动。

观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后（可以根据落地声音判断两小球的落地是否同时）。

分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。

从这个实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动？【教师活动】展示实验的频闪图片【学生】平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。

实验：探究平抛运动的特点
1.平抛运动的特点：
（1）受力特征：只受重力
（2）运动特征：有水平初速度，加速度为g，是匀变速运动
（3）运动轨迹：加速度与初速度不共线，物体做匀变速曲线运动
2.平抛运动的分解：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动
3.研究平抛运动的基本方法：
（1）受击打的弹性金属片将A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，两球同时落地，验证了什么？实验装置图大致是怎样的？
提示：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
(2)让两小球从相同的弧形轨道的相同高度滚下，观察到P,Q两球相碰，验证了什么？实验装置图大致是怎样的？
提示：平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移，据此可以分析平抛运动的规律。

4.三种描绘平抛运动轨迹的案例
（1）描迹法：释放小球应注意什么？轨道末端？坐标原点？
（2）喷水法：两管都必须在液面以下吗？长直管不开口会怎样？（3）照相法：要明确时间间隔或频率，注意是否有比例尺。

5.题型：给出坐标点求初速度v0和抛出点位置
首先选一中间点
(1)竖直方向有x1−x2=gT2求T
(2)水平方向x=Tv0求v0
(3)根据中间点上下两点求平均速度v
中间点y =
ℎ
两点距离
2T
求v y
(4)V y=gt运动时间求t运动时间
(5)ℎ=1
2gt
运动时间
2求y
初坐标
(6)x=v0t运动时间求x初坐标
(7)根据5，6得抛出点位置
完成题组练习
完成综合练习。

5.3 实验：探究平抛运动的特点【学习目标】1. 学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2. 会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.3. 掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法． 【知识要点】一、描绘平抛运动的轨迹 1．实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台． 2．实验步骤(1)按图甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止)(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O ，过O 点画出竖直的y 轴和水平的x 轴．(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点．用同样方法，在小球运动路线上描下若干点．(4)将白纸从木板上取下，从O 点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图乙所示． 3．注意事项(1)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，若小球静止，则斜槽末端水平)．(2)方木板必须处于竖直平面内，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．(4)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)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．4．频闪照相法数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹．如图所示．二、计算平抛运动的初速度计算平抛运动的初速度可以分为两种情况 1．平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x 及竖直位移y ，就可求出初速度v 0.因x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，故v 0＝x g2y .2．平抛轨迹残缺(即无抛出点)在轨迹上任取三点A 、B 、C(如图所示)，使A 、B 间及B 、C 间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知A 、B 间与B 、C 间所用时间相等，设为t ，则Δh ＝h BC －h AB ＝gt 2 所以t ＝h BC －h ABg所以初速度v 0＝xt＝xgh BC －h AB【题型练习】【例1】如图所示，在“研究平抛运动”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 ．让小球多次从同一位置静止释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a 、b 、c 、d 所示.B ．安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O 点和过O 点的水平线与竖直线.C ．取下方格纸，以O 为原点，以水平线为x 轴，竖直线为y 轴建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹.（1）上述实验步骤的合理顺序是____________.（2）已知图中小方格的边长为L ，则小球从a 位置运动到c 位置所用的时间为________，小球平抛的初速度为________. (均用L 、g 表示) 【答案】BAC Lg2Lg 【解析】 【详解】(1)[1]实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,在进行数据处理，故实验顺序为:B,A,C (2)[2])由图可以知道a 、b 、c 、d 之间的时间间隔是相同的,因此根据匀变速直线运动的规律有:2h gT ∆=由题可以知道h L ∆=,带入计算得出每相邻两个位置的时间间隔为：L T g=则小球从a 位置运动到c 位置所用的时间为：22L t T g== [3] 水平方向匀速直线运动，02x L v T ==小球平抛的初速度为：022Lv gL T== 【例2】在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图实所示的装置，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ；将木板向远离槽口方向平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B ；又将木板再向远离槽口方向平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C .若测得木板每次移动距离均为x ＝10.00 cm.A 、B 间距离y 1＝4.78 cm ，B 、C 间距离y 2＝14.58 cm.(g 取9.80 m/s 2)（1）实验前，需要将斜槽轨道的末端调至_______（填“水平”或“倾斜”）；（2）为了得到图中的A 、B 、C 三点，每次释放小球时的初位置应该______（填“相同”或“不同”） （3）小球从A 下落到B ，与从B 下落到C 所用时间_____（填“相等”或“不等”）；（4）小球在平抛运动过程中，竖直方向做的是__________运动；水平方向做的是___________运动． （5）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v 0＝________ m/s （结果保留两位有效数字）． 【答案】（1）水平 （2）相同 （3）相等 （4）自由落体 匀速直线 （5）1.0 【解析】（1）[1]．小球每次从斜槽轨道末端出来的运动是平抛运动，所以斜槽轨道的末端调至水平． （2）[2]．为了得到图中的A 、B 、C 三点，小球每次做平抛运动的初速度应该相同，所以每次释放小球时的初位置应该相同．（3）[3]．小球从A 下落到B ，与从B 下落到C 的水平位移相同，平抛运动的水平方向的运动是匀速直线运动，根据0xt v =得，时间相等． （4）[4][5]．平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，所以小球在平抛运动过程中，竖直方向做的是自由落体运动；水平方向做的是匀速直线运动． （5）[6]．在竖直方向上：∆y=y 2﹣y 1=gt 2水平方向上：x=v 0t联立方程解得：021gv xy y =-联立解得：0 1.0m/s v =【同类练习】1．(一)在做“研究平抛物体的运动”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是A ．游标卡尺B ．秒表C ．坐标纸D ．天平E ．弹簧秤F ．重垂线 (二)在做实验中，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滑下 B ．斜槽轨道必须光滑 C ．斜槽轨道末端可以不水平D ．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E ．为了比较准确地描出小球运动的轨迹．应该用一条曲线把所有的点连接起来 (三)如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm ．如果取，那么：（1）闪光照片闪光周期是 s ．（2）小球运动中水平分速度的大小是 m/s ． （3）小球经过B 点时的竖直分速度大小是 m/s ； 经过B 点时的合速度大小是 m/s ；【答案】(一) CF (二) AD （三）（1）0.1（2）1.5（3）2 2.5 【解析】试题分析：（一）做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球斜槽、铅笔、图钉之外，还需要的是器材是坐标纸、重垂线．坐标纸除能更准确确定位置外，还能 读出某点坐标，使作图更准确；重垂线的作用是确保坐标纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行，确保轨迹为平抛运动轨迹，故CF 正确．(二)为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，然后将这几个点平滑连接起来，故BC 错误，AD 正确．（三）（1）在竖直方向上有：2h gT =，其中53510h cm （）=-⨯=，代入求得：0.1T s =．（2）水平方向：0x v t =，其中30.15x L m ==，0.1t T s ==，故0 1.5/v m s =． (3)根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B 点有：y 0.4v 2/20.2AC h m s T ===;所以B 点速度为：22220v 152 2.5/y v v m s =+=+=． 2．在做“研究平抛物体的运动”实验时.(1)除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的是__ A ．斜槽 B ．秒表 C ．弹簧秤 D ．天平(2)实验中，下列说法正确的是______ A ．斜槽轨道末端必须保证水平 B ．斜槽轨道粗糙对实验有一定的影响 C ．小球不必每次从斜槽上相同的位置释放D ．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(3)实验时某同学得到了如图所示的物体运动轨迹，a 、b 、c 是轨迹上的三个点，以a 点为坐标原点，建立xOy 坐标系，则小球从a 点运动到b 点所用的时间t=___s ，小球平抛的初速度大小v=___m ／s ，经过b 点时的速度大小v b =_____m/s(g=10m/s 2)【答案】A AD 0.1 2.5 【解析】(1) “研究平抛物体的运动”实验将斜槽的末端调成水平，这样小球从斜槽飞出后做平抛运动；“研究平抛物体的运动”实验中不需要测量小球的质量、重力及小球运动的时间．所以不需要的器材是天平、弹簧和秒表，需要的是斜槽．故A 项正确，BCD 三项错误．(2)A ：斜槽的末端必须保证水平，这样小球从斜槽飞出后才做平抛运动．故A 项正确．BC ：小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放，不论斜槽是否光滑，小球从斜槽飞出时的速度都相同，这样能保证描绘的是同一平抛运动的轨迹．故BC 两项错误．D ：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．故D 项正确．(3)由图知ab 、bc 的水平距离相等，则小球从a 点运动到b 点所用的时间等于小球从b 点运动到c 点所用的时间，据2bc ab h h gt -=，解得：小球从a 点运动到b 点所用的时间0.200.100.1010bc ab h h t s s g --===． 小球平抛的初速度0.20 2.00.10ab x mm v s s t ===小球经过b 点时速度的竖直分量0.100.20 1.520.20abbc by y y mm v s s t ++=== 小球经过b 点时速度22222.0 1.5 2.5b by m m v v v s s=+=+=【成果巩固训练】1．如图所示的平抛运动轨迹上，若遗漏了平抛轨迹的起始点 ，可按下述方法处理数据：在轨迹上取A 、B 、C 三点，AB 和BC 的水平间距相等且均为x ，测得AB 和CD 的竖直间距分别为y 1和y 2，当地重力加速度为g ，下列说法正确的是A ．根据以上信息无法确定小球平抛的起始点B 221gx y y -C ．1213y y > D ．1213y y < 【答案】BC 【解析】 【详解】B ．因三点间水平位移相等，则时间相等，设为T ，则由221y y gT -=0x v T =解得21y y T g-=2021gx v y y =-选项B 正确；A ．根据122y y y v gt T +==求解v y ，t ；根据22y v y g=求解y ；根据x =v 0t 求解x ；选项A 错误； CD ．设A 点的竖直速度为v y0，则2012220012=11[2(2)]()22y y y v T gT y y v T g T v T gT +⋅+-+220022001112211333322y y y y v T gT v T gT v T gT v T gT ++=>=+⨯⨯+⨯ 选项C 正确，D 错误； 故选C 。

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第五章 抛体运动
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根据步骤1得出的平抛运动在竖直方向分速度随时间变化的规律，设法 确定“相等的时间间隔”．再看相等的时间内水平分运动的位移，进而 确定水平分运动的规律．
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第五章 抛体运动
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3．误差分析
(1)安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运 动．
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第五章 抛体运动
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2．探究平抛运动水平分运动的特点 在如图乙所示的装置中，斜槽末端水平．钢球在斜槽 中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动．在装 置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板，钢球 飞出后，落到挡板上．实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背 板上．钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印 迹．上下调节挡板，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位 置．最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的 轨迹．
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第五章 抛体运动
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(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A 球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察两球的运动轨迹， 比较它们落地时间的先后，分别改变小球距地面的高度和小锤打击的力 度，即改变A球被弹出时的速度，观察到两球每次都同时落地，这说明 ____________________________________________________________．
13
三、计算平抛运动的初速度
1．平抛轨迹完整(即含有抛出点)
在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移 x 及竖直位移 y，就可求

5.3 实验：探究平抛运动的特点一、设计思想1．设计思想：本节课的教学力求贯彻新课程体验，采用探究式教学，引导学生通过实验探究形成对抛体运动的认识；让学生在获得知识的同时，体验科学探究过程，了解科学研究方法，发展探索自然的兴趣与热情，培养实验探究能力和交流协作能力。

2．理论依据：探究教学理论、《物理课程标准》中的课程基本理念和科学探究及物理实验能力要求。

3．设计特色：本节课是以实验设计和实验操作为主的探究教学，它改变了几个传统实验的教学功能。

二、教材分析1．本节内容是通过实验探究平抛运动的规律，它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用，也是后一节抛体运动的规律得出的前提，更是学生自主设计、探索的好素材，在本章中有着重要的地位。

2．《课程标准》要求学生会用合成与分解的方法分析抛体运动；能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动的物体的轨迹。

《学科教学指导意见》要求学生知道平抛运动的受力特点；知道用实验方法得到平抛运动轨迹的方法；理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法；知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性；体会研究曲线运动的基本方法。

3．平抛运动知识在初中不曾出现过。

三、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。

四、教学目标1．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。

3．实验：探究平抛运动的特点[学习目标要求] 1.知道什么是抛体运动、平抛运动。

2.会用运动分解的方法分析两个分运动。

3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运动的轨迹。

一、实验原理用频闪照相的方法或研究平抛运动的实验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置，用平滑曲线连接各位置，得到小球做平抛运动的轨迹。

以小球平抛的起点为坐标原点，沿水平方向和竖直向下的方向建立直角坐标系，根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向的运动规律。

二、实验器材1．频闪照相机、铅笔、刻度尺、三角板。

2．平抛实验装置、小钢球、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板。

三、探究方案1.频闪照相法探究平抛运动的特点：用频闪照相机记录下平抛物体在不同时刻的位置，如图所示。

由于闪光的时间间隔是相等的，只要测量照片上相邻两小球在水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据，就可以判断平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。

2.分步法探究平抛运动的特点(1)探究平抛运动在竖直方向上的特点，如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。

观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

(2)探究平抛运动在水平方向上的特点，应用如图所示的装置，利用描迹法得到平抛运动的轨迹，结合(1)中得出的平抛运动竖直分运动的特点，再分析出平抛运动在水平方向上的特点。

3．其他方案(1)描迹法利用实验室的器材装配如图所示的装置，小钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动。

每次都使小钢球在斜槽上同一位置自由滚下，小钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出小钢球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录小钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线把这些位置连起来，就得到小钢球做平抛运动的轨迹。

(2)喷水法如图所示，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，且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴。

3、某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片，如图丙是
课
照片的一部分，已知图中小方格的边长L=5cm，设A到B的时间间隔为T，则
堂 练
T=___0_._1__s；小球平抛的初速度v0=__1__.5___m/s；（取g=10m/s2），小球
习
在 B 点 的 速 度 大 小 vB=___2__._5_m/s ； 小 球 从 抛 出 点 到 B 点 运 动 的 时 间
验 探
究
方法一：描迹法
由斜槽上某固定位置无初 速释放小球，利用追踪法 逐点描出小球运动轨迹。
方法二：径迹法
实
验
探
倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两
究
根两端开口的细管，其中一根弯成水平，
加上一个很细的喷嘴, 水从喷嘴中射出，
o
在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平
抛运动的轨迹。
方法三：频闪照相法
实 验 探 究
课 堂
第二条，竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动。可做下面的 练
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， 习
两球同时落到地面，则这个实验（ B ）
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
总 结
四、平抛运动学生实验
实 验
探
（1）实验器材
究
斜槽、白纸、复写纸、钢球、刻度尺、
重锤、细线骤
实 验
①将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。
探 究
②在木板左上角固定斜槽并使其末端点的切线水平。在纸上把这 个O点记下来，利用重垂线画出通过O点的竖直线。