(教师用书)高中物理 第五章第3节 实验 探究平抛运动导学案 新人教版必修2

3 实验：研究平抛运动[学习目标]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.4.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法.一、描绘平抛运动的轨迹1.实验原理用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹.2.实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、白纸、铁架台.3.实验步骤(1)按图1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).图1(2)以水平槽末端端口上小球球心在木板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.(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. 4.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白纸的左上角一直到达右下角为宜. 二、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 方法一 公式法(1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点，建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标应具有y ＝ax 2的关系，而且同一轨迹a 是一个特定的值. (2)验证方法用刻度尺测量几个点的x 、y 两个坐标，分别代入y ＝ax 2中求出常量a ，看计算得到的a 值在误差允许的范围内是否是一个常数. 方法二 图象法建立y －x 2坐标系，根据所测量的各个点的x 、y 坐标值分别计算出对应的y 值和x 2值，在y －x 2坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a 值. 2.计算初速度在小球平抛运动轨迹上任取一点，用刻度尺(三角板)测出它们的坐标(x ，y )，利用公式y ＝12gt 2和x ＝v 0t ，求出小球做平抛运动的初速度v 0(g 已知)，多求几个点然后求出v 0的平均值.一、平抛运动实验的原理与实验操作例1在“研究平抛运动”实验中.(1)图2是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________.图2A.球心B.球的上端C.球的下端在此实验中，下列说法正确的是________.A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重锤线确定(2)图3是利用图2装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________.图3A.释放小球时初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平(3)下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是( )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，测出该点离坐标原点的水平位移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＝xg 2y. 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4所示)，使A 、B 间及B 、C 间的水平距离相等，由平抛运图4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＝x t＝x g h BC －h AB.例2 如图5所示是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O 为平抛的起点，在轨迹上任取三点A 、B 、C ，测得A 、B 两点竖直坐标y 1为5.0 cm ，y 2为45.0 cm ，A 、B 两点水平间距Δx 为40.0 cm ，则平抛小球的初速度v 0为________m/s ，若C 点的竖直坐标y 3为60.0 cm ，则小球在C 点的速度v C 为________m/s(结果保留两位有效数字，g 取10 m/s 2).图5例3 如图6所示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约为5 cm.如果取g ＝10 m/s 2，那么：图6(1)闪光频率是多少？(2)小球运动中水平分速度多大？ (3)小球经过B 点时的速度多大？1.(实验操作)在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，下列图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是( )2.(探究平抛运动的特点)两个同学根据不同的实验条件，进行了“研究平抛运动”的实验：图7(1)甲同学采用如图7甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片，使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，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________________________________________ ________________.(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，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，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出.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.(实验操作及速度的计算)如图8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：图8A.让小球多次从________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________，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)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上.(2)上述实验步骤的合理顺序是____________.(3)已知图中小方格的边长L＝1.25 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________(用L、g表示)，其值是________.(取g＝9.8 m/s2)(4)b点的速度v b＝________.(用L、g表示)课时作业一、选择题(1～4为单项选择题，5为多项选择题)1.利用如图1所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，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，下面说法不正确的是( )图1A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球D.小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触2.在“研究平抛运动”的实验中，为了求小球做平抛运动的初速度，需直接测的数据有( )①小球开始滚下的高度②小球在空中飞行的时间③运动轨迹上某点P的水平坐标④运动轨迹上某点P的竖直坐标A.①②B.②③C.③④D.①④3.描述做平抛运动的物体在竖直方向上的速度v y(取向下为正)随时间变化的图象是图中的( )4.如图2所示，在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动.用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度( )图2A.钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度B.水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离C.钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离D.钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离5.在做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是( )A.安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平B.安装有斜槽的木板时，只要注意小球不与木板发生摩擦即可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，分析平抛运动水平分运动的规律二、非选择题6.如图3甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图.图3(1)在甲图上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的.(2)固定斜槽轨道时应注意使________________________________________________.(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________.(4)计算小球平抛初速度的公式v0＝________，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝______ m/s.(g取9.8 m/s2)7.甲同学在做“测量平抛运动的初速度”的课题研究时，得到如图4所示一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中每个方格边长为5 cm，g取10 m/s2，则闪光频率是______ Hz，小球做平抛运动的初速度v0＝______ m/s.图48.在做“研究平抛运动”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5所示的装置，先将斜槽轨道的末端调成水平，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x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝4.78 cm，B、C间距离y2＝14.58 cm.g取9.8 m/s2.图5(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0＝________(用题中所给字母表示).(2)小球初速度的测量值为________ m/s.。

《平抛物体的运动》教学目标1．知识目标（1）知道平抛运动的运动特点是具有水平方向的初速度，运动过程中只受重力作用，理解平抛运动的定义。

（2）理解平抛运动的运动规律，掌握其分解方法。

（3）知道平抛运动是匀加速曲线运动，并能运用其规律解决相关问题。

2．能力目标（1）利用已知的直线运动规律去分析复杂的曲线运动规律，渗透物理学“化曲为直，化繁为简”的方法及“等效替代，正交分解”的思想方法。

（2）在学习知识的过程中进行科学研究过程的教育。

3．情感目标（1）通过多次在不同高度下重复实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目的，同时进行理论与实际相结合的教育。

（2）在学习平抛运动的规律过程中，自始至终贯彻“力与物体运动的关系”的教育，以渗透爱国主义教育和努力学习、锲而不舍的学习精神。

教学的重点、难点1．重点平抛运动的运动规律及研究过程。

2．难点平抛运动的研究思路及研究过程。

主要教学过程及教与学的互动设计导入新课导语：在前面学习直线运动时，我们学习到将物体无初速度释放后若物体只受重力作用下的运动是自由落体运动，自由落体运动是一种匀加速直线运动。

那么，请大家思考这样一个问题：物体在空中只受重力的运动是否都是直线运动呢？讨论：学生从生活感受中纷纷回答说物体在空中除了做直线运动外也是有可能做曲线运动的。

总结：物体做什么样的运动应取决于物体的初速度和加速度。

当物体的初速度方向与加速度方向在一条直线上时，物体就做直线运动，比如：自由落体运动和竖直上抛运动。

当物体的初速度方向与加速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运动，比如：将手中粉笔头随手抛出后的运动。

（演示）导入：今天我们要学习的就是物体在空中只受重力作用的一种特殊的曲线运动——平抛运动。

新课教学1、平抛运动的定义提问：什么叫平抛运动呢？演示（将手中粉笔头随手斜抛出去。

）提问：粉笔头在空中的运动是平抛运动吗？学生回答：不是平抛运动。

平抛运动应该是将物体水平抛出去。

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。

5.3 实验：探究平抛运动的特点基础知识梳理一、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)初速度沿水平方向；(2)只受作用.二、实验：探究平抛运动的特点【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方向的分运动和方向的分运动.【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(或视频录制)，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)通过频闪照片描出物体经过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位移和位移，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.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图2(1)如图2所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做运动；同时B球被释放，做运动.观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音.(2)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，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为运动.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为水平装置的可上下调节的向背板倾斜的挡板.(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，使小球的轨迹与背板.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) 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木板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，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相等，平抛运动水平方向为运动.2.注意事项：(1)实验中必须调整斜槽末端的(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，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，应是小球出槽口时钢球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一直到达为宜.【参考答案】重力水平重力直线水平竖直平抛自由落体自由落体平行上下坐标 相等 位移 匀速直线 切线水平 竖直面内 同一位置 左上角 右下角考点一：平抛运动概念、性质、条件、特征【例1】2022年2月15日，北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手苏翊鸣夺得冠军。

实验：研究平抛运动学习目标知识与技术：1．能说出平抛运动的条件和相应控制方式．2．能用实验取得平抛运动轨迹的方式．3．知道判断运动轨迹是不是是抛物线的方式．4．知道测量初速度时需要测量的物理量．5．会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。

进程与方式：1．通过学生设计实验，体会物理问题的探讨思想和实验设计思想，能记住设计实验的大体方式．2．会用运动合成与分解的方式分析抛体运动．3．学会化曲线为直线的物理思想和方式．情感态度与价值观：1．培育学生合作与交流的精神，有将自己的观点与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯．2．通过学生的动手实验，将感性熟悉和理性思维相结合，使学生取得成功的体验．学习重点,描画平抛物体运动的轨迹；研究平抛运动的特点学习难点：描画平抛物体运动的轨迹预习案：两个方向的分运动的合成。

一个是水平方向的运动，另一个是竖直方向的运动。

在竖直放置的木板上固定坐标纸，让小球做平抛运动，描出小球的运动轨迹；装置如图5-11所示。

选定斜槽结尾球心所在的点为坐标原点，初速度的方向为轴的正方向，以竖直向下为轴的正方向成立直角坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标（x,y），按照两个分运动的特点，利用公式，求出小图5-11球的飞行时间。

再利用公式，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度，v0= (用x、y等量表示)。

二、实验器材斜槽、竖直固定在铁架台上的木板、白纸、图钉、，有空的卡片、，铅垂线。

三、实验步骤（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份的结尾，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。

（2）调整木板用悬挂在槽口的铅垂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，然后把铅垂线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的进程中，木板与斜槽的相对位置维持不变。

四川省雷波县民族中学高中物理 5.4 圆周运动教案 新人教版必修2一.学习目标:(一)课标要求1．知道平抛运动形成的条件．2．理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为重力加速度g ．3．体会物理学中“化曲为直”、“化繁为简”及“等效代换”、“正交分解”的思想方法．(二)重、难点平抛运动的特点和规律．二.巩固基础:1．研究平抛物体的运动，在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 ．保证小球飞出时，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2．在“研究平抛运动”的实验得到的轨迹如图所示，O 点为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小为( )(g 取10m/s 2)A. 1.0m/sB.1.2m/sC. 1.5m/sD.1.6m/s 3.在“研究平抛运动”的实验中,错误．．的是( ) A.小球平抛的初速度不同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间不同D.小球通过相同的水平位移所用的时间不同4.在做“研究平抛运动”实验中，引起实验误差的原因是( )①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平②确定y 轴时，没有用重垂线③斜槽不是光滑的，有一定的摩擦④描点不够准确A .①③B .①②④C .③④D .②④5．某同学设计了如图的实验:将两个完全相同的倾斜滑道平行固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道2与光滑水平板平滑连接。

把两个相同的小钢球，从滑道的相同位置静止开始同时释放，则他将观察到的现象是 ，这y/cmX/cm 30 20 ·说明。

6．某同学利用如图所示的两种装置探究平抛运动，方案如下:装置1:用小锤打击金属片，A 球水平抛出，同时B 球自由下落．仔细观察A 、B 两球是否同时落到水平地面上．若同时落地，则说明水平分运动是匀速运动，竖直分运动是自由落体运动．装置2:竖直管A 的上端要高于水面，这样可在较长时间内得到稳定的细水柱．水平管B 喷出水流，在紧靠水流、平行于水流的玻璃板上用彩笔描出水流的轨迹，这就是平抛运动的轨迹．找出以上叙述中不当之处并写到下面:(1)_______________________________________________________________________；(2)_______________________________________________________________________．三.提升能力:7．一名同学在“研究平抛运动”实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离Δs 相等的三点A 、B 、C ，量得Δs ＝0.4m ，又量出它们之间的竖直距离分别为h 1＝0.1m 、h 2＝0.2m 。

§5.3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、学生分析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。

【教学目标】1、知识与技能（1）能描出平抛运动的轨迹。

（2）会计算平抛物体的初速度。

（3）结合运动分解的知识，明确两个分运动的特点。

（4）知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；2、过程与方法通过学生设计实验，体会物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法；体会并理解在平面上应用牛顿定律的方法3、情感、态度价值观（1）在上一节对平抛运动规律的学习的基础上，通过这一节学生的动手实验，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；（2）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，培养学生创新意识和创新品德；【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。

【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。

【教学过程】一、引入新课提问：你们旅游过吗？请一位同学描述某次旅游经过的主要地点。

板书学生所述地点图，用粉笔将这些点连起来，得到旅游路线图。

小结：两种轨迹图对应两种绘轨迹方法──粉笔的完整轨迹和旅游同学的由一系列点得到的旅游路线（轨迹）图。

第五章 第3节 研究抛体运动1．抛体运动：以一定的________将物体抛出，物体只受重力时所做的运动．抛体运动的加速度为__________，抛体运动是匀变速运动．2．平抛运动：初速度沿________方向的抛体运动，平抛运动的特点：(1)初速度沿________方向；(2)只受________作用3．平抛运动的速度竖直方向：初始时刻物体竖直分速度为零，物体做自由落体运动，v y ＝________.水平方向：物体以水平初速度v 0做匀速直线运动，即v x ＝v 0.合运动的速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝________，方向与水平方向夹角为φ，tan φ＝v y v x ＝gt v 0。

4. 平抛运动的位移竖直方向：y ＝________，水平方向：x ＝________. 合位移：l 2222201()()2x y v t gt +=+，合位移方向：tan α＝y x ＝gt 2v 0.(α表示与水平方向之间的夹角) 水平位移与竖直位移关系式中消去时间得运动轨迹方程：y ＝gx 22v 20，因为g 和v 0为常数，所以平抛运动的轨迹为________．5.一般的抛体运动○1与平抛运动的区别：物体抛出时的速度v 0不沿________方向． ○2斜抛运动的规律 水平方向：v x ＝________，以v x 为初速度做匀速直线运动．竖直方向：v y ＝________，以v y 为初速度做匀变速直线运动．6．判断正误：(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动．( )(2)所有做抛体运动的物体的加速度都相同．( )(3)平抛运动的物体初速度越大，下落得越快．( )(4)平抛运动的物体初速度越大，水平位移越大．()(5)如果下落时间足够长，平抛运动的物体的速度方向可变为竖直向下．()(6)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动．()7.从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，下列说法正确的是()A．初速度大的先落地B．质量大的先落地C．两个石子同时落地D．无法判断8.从沿水平方向匀速飞行的直升机上向外自由释放一物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()A．从飞机上看，物体静止B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动一、平抛运动的特点1.关于平抛运动，下列说法中正确的是()A．平抛运动是非匀变速运动B．平抛运动是匀速运动C．平抛运动是匀变速曲线运动D．平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的2.一架飞机水平匀速飞行．从飞机上每隔1 s释放一个铁球，先后共释放4个．若不计空气阻力，从地面上观察4个球()A．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的B．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C．在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D．在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的二、平抛运动的规律3.如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向．图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则( )A ．a 的飞行时间比b 的长B ．b 和c 的飞行时间相同C ．a 的水平速度比b 的小D ．b 的初速度比c 的大4.以v 0的速度水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列正确的说法的是（ ）A ．竖直分速度与水平分速度大小相等B 05vC ．运动时间为02v gD 2022v 三、与斜面有关的平抛运动5.如图所示，在足够长的斜面上A 点，以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上的水平距离为x 1；若将此球改用2v 0的水平速度抛出，落到斜面上的水平距离为x 2，则x 1∶x 2为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶46.如图所示，以9.8 m/s 的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上．可知物体完成这段飞行的时间是( ) A.33 s B.233s C. 3 sD ．2 s 四、斜抛运动的方法和斜抛运动的规律7.如图所示，以初速度v 0与水平方向成θ角斜向上抛出一个物体，从抛出到再落回原抛出点同一水平面上，○1在这段时间内物体的水平位移是多少？○2炮弹所达到的最大高度是多少？1.物体从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．质量越大，水平位移越大B．初速度越大，落地时竖直方向速度越大C．初速度越大，空中运动时间越长D．初速度越大，落地速度越大2.关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是()A．速度始终不变B．加速度始终不变C．受力始终与运动方向垂直D．受力始终与运动方向平行3.从距地面高h处水平抛出一小石子，空气阻力不计，下列说法正确的是()A．石子运动速度与时间成正比B．石子抛出时速度越大，石子在空中飞行时间越长C．抛出点高度越大，石子在空中飞行时间越长D．石子在空中任何时刻的速度与其竖直方向分速度矢量之差为一恒量4.做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是()A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同5.如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为()A ．1∶1B ．4∶3C ．16∶9D ．9∶166.在同一平台上的O 点抛出的3个物体，作平抛运动的轨迹如图所示，则3个物体做平抛运动的初速度v A 、v B 、v C 的关系和3个物体平抛运动的时间t A 、t B 、t C 的关系分别是( )A ．v A >vB >vC ，t A >t B >t CB ．v A ＝v B ＝vC ，t A ＝t B ＝t CC ．v A <v B <v C ，t A >t B >t CD ．v A >v B >v C ，t A <t B <t C7.如图所示，从半径为R ＝1 m 的半圆PQ 上的P 点水平抛出一个可视为质点的小球，经t ＝0.4 s 小球落到半圆上．已知当地的重力加速度g ＝10 m/s 2，据此判断小球的初速度可能为( )A ．1 m/sB ．2 m/sC ．3 m/sD ．4 m/s8.如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H 处，将球以速度v 沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L ，重力加速度取g ，将球的运动视做平抛运动，下列表述正确的是( )A ．球的速度v 等于L g 2HB ．球从击出至落地所用时间为2H g C ．球从击球点至落地点的位移等于LD ．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关9.如图所示，物体甲从高H 处以速度v 1平抛，同时物体乙从距甲水平方向距离s 处由地面以速度v 2竖直上抛，不计空气阻力，两个物体在空中某处相遇，下列叙述中正确的是（ ）A ．从抛出到相遇所用的时间是1s v B ．如果相遇发生在乙上升的过程中，则2vgHC ．如果相遇发生在乙下降的过程中，则 22gH v <D ．若相遇点离地面高度为H/2，则2v gH =10.某一物体以一定的初速度水平抛出，在某1 s 内其速度方向与水平方向的夹角由37°变成53°，则此物体的初速度大小是多少？此物体在这1 s 内下落的高度是多少？(g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)11.在伦敦举行的国际奥委会执委会上，确认女子跳台滑雪等6个新项目加入2014年冬奥会．如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险．设一位运动员由斜坡顶端A 点沿水平方向飞出的速度v 0＝20 m/s ，落点在山坡上的B 点，山坡倾角θ为37°，山坡可以看成一个斜面．(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)运动员在空中飞行的时间t ；(2)A 、B 间的距离s .。

3实验：研究平抛运动问题导一、用实验方法描出平抛运动的轨迹活动与探究1若采用“案例一”进行实验，请思考以下问题：[*****]1．怎样保证小球运动是平抛运动，固定斜槽时要注意什么？2．怎样保证小球每次从槽口飞出时速度是相同的？3．怎样画坐标轴？4．平抛运动的曲线是怎样描出的？迁移与应用1在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初速度。

实验装置如图甲所示。

[##]甲乙（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：__________________________________________________________ ________。

（2）关于这个实验，以下说法正确的是（）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．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板[**] 1．实验中必须调整斜槽末端切线水平（检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向）。

2．方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检验坐标纸竖线是否竖直。

3．小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。

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，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。

6．在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点计算初速度。

二、根据平抛运动轨迹求平抛物体的初速度活动与探究21．若采用“案例一”，为什么小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下？2．怎样根据描出的运动轨迹计算平抛运动的初速度？迁移与应用2三个同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，观察并听到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________________________________________________________ ________________________________________________。

《实验:探究平抛运动》三维教学目标知识与技能：（1）条件和相应控制方法；（2）知道用实验获得平抛运动轨迹的方法；知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法；（3）知道测量初速度时需要测量的物理量；会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。

过程与方法：（1）通过学生设计实验，体会物理问题的探究和实验设计思想，了解设计实验的基本方法；（2）进一步掌握可以根据物体初速度和受力确定物体的运动规律；（3）学会化曲线为直线的物理思想和方法。

情感态度与价值观：（1）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，对学生进行创新意识和创新品德的培养；（2）在探讨实验方案时，不同学生可能有不同的想法，学生的特长和爱好可以充分发挥，让学生体验到提出问题和分析问题的愉悦；（3）培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯；（3）在上一节对平抛运动规律的学习的基础上，通过这一节学生的动手实验，将感性认识和理性思维相结合，使学生获得成功的体验；（4）体会物理之美，仪器之美。

交流讨论不同方法的优点和不足，同学们通过分析比较，选出本次实验描绘平抛运动物体轨迹的方法。

吗？请设计实验方案。

学生提出的方案可能有以下几种，引导学生分析各个方案：学生交流方案，1．指出各方案的优点，2．指出各方案的不足，3．如何改进方案的应用──重交流中培养学生语言表达能力，分析问题的能力，培养学生合作与交流的精神，质疑精神和坚持原则，求真务实的（1）小球碰铅笔尖法：教材P14—参考案例1（下图）简单，方便，但在确定轨迹点时误差大，可以加竖直线减小误差（2）细水柱法，P12—参考案例2使用带坐标的玻璃板，用彩笔在另一侧描绘水流轨迹如果能保证初速度水平，用数码照相机拍照，效果可能很好（提供器材）（3）录像截取每帧，教材P14—参考案例3（方法等效代替）使用数码相机录像，用绘声绘影截取每一帧，用photoshop进行后期处理便可得到小球（6）过纸板多小孔法对上一种方法有进一步的改进，且提高效率紧密联系体会此仪器的优点，体会物理之美注重物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法众中选优原则和联系实际的原则知道平抛运动的条件和相应控制方（7）平抛实验器，打点记录小球轨迹……仪器设计巧妙，误差较小，考虑比较全面着重理解铅垂线，水平仪，挡板的作用总结：1、实验目标2、实验过程、方法3、数据处理完整的轨迹，但轨迹不清楚学生思考，体会讨论并回答：第三部分：研究平抛运动特点：利用得到的平抛轨迹：1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线；1、如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？提问：还有什么方法知道得到的轨迹是否是抛物线？2．计算平抛物体的初速度：（1）测量初速度时需要测量的物理量有哪些？y一x2图，判断是否是过原点直线根据坐标中轨迹上某点的xy，结合下式可求v0，得出实验结论：（1）实验得到的轨迹是否是抛物线；知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法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课堂评价：课堂引入新颖，把物理和生活实际联系起来，不枯燥，源于生活，用于生活，学生学习轻松有趣。